Mecanica

QUÉ ES LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)

Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre comente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de uncircuito cerrado. 
La celda electroquímica consta de dos electrodos, sumergidos en sendas disoluciones apropiadas, unidos por un puente salino y conectado por un voltímetro que permite el paso de los electrones.

Celda galvánica

La celda galvánica (o pila galvánica) también es llamada pila voltaica, desde que Alessandro Volta inventó la pila de Volta, la primera batería eléctrica. En el usocomún, la palabra "batería" incluye a una pila galvánica única, pero una batería propiamente dicha consta de varias celdas.
Sus componentes característicos son:

Ánodo: Es el electrodo sobre el que se produce la oxidación. El agente reductor pierde electrones y por tanto se oxida.
M ———> M+ + 1e-
Por convenio se define como el polo negativo.

Cátodo: Es el electrodo sobre el que se produce lareducción. El agente oxidante gana electrones y por tanto se reduce.
M+ + 1e- ———> M
Por convenio se define como el polo positivo.

Como se produce
El flujo de electrones se produce como resultado de reacciones de oxidación-reducción espontáneas. Luego ocurre la conversión de la energía química a energía eléctrica, esto es en las celdas galvánicas. La condición fundamental para que estosea posible es mantener separados los agente oxidante y reductor a fin que la transferencia de electrones se haga forzosamente por un alambre o hilo conductor. Un dispositivo que cumple estas condiciones es la pila galvánica, llamada así en honor de Luigi Galván (1780) y de Alessandro Volta (1800), quienes realizaron los descubrimientos básicos. Una batería es un conjunto de dos o más pilasconectadas generalmente en serie, uniendo el ánodo de cada una al cátodo de la precedente. 
Un ejemplo de una reacción espontánea de oxidación-reducción que tiene lugar en una solución, se puede ver sencillamente colocando un pedazo de zinc metálico dentro de una solución de CuSO4. Se empieza a formar una capa de un sólido esponjoso y parduzco sobre el pedazo de zinc y al mismo tiempo comienza adesaparecer el color azul del CuSO4. La sustancia pardusca que se forma sobre el zinc es cobre metálico, y las dos medias reacciones que se producen se representan como 
Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s) 
Zn (s) Zn2+ (aq) + 2 e- 
Por estas reacciones se ve que los iones de Cu2+ son eliminados espontáneamente de la solución y reemplazados por los iones incoloros de Zn2+. Por lo tanto, desaparece el color azulde la solución y se forman mas y mas iones Zn2+. 
Todo el tiempo que tienen lugar estas reacciones espontáneas en la superficie del zinc, no se puede tener flujo útil de electrones. La reacción únicamente genera calor. Sin embargo, se puede sacar ventaja del flujo de electrones que acompaña estas reacciones de oxidación-reducción, si se separa la solución de cobre de la de zinc. En un aparatoespecífico, los electrones que se producen por la oxidación del zinc tienen que viajar de un extremo a otro del alambre y hasta el electrodo en la solución de CuSO4. Entonces, los electrones son hasta recogidos por los iones Cu2+ y tiene lugar la reducción. Los electrones que fluyen a través del alambre exterior suministran una fuente de electricidad. 
No obstante que el zinc y el cobre se tienenque separar para obtener un flujo útil de electrones, el aislamiento completo de las dos especies conduciría a un desequilibrio eléctrico en los electrodos y el flujo electrónico cesaría pronto. Si se permite a los iones viajar de un compartimiento a otro, se pueden mantener la neutralidad eléctrica. Un puente salino o un obturador poroso permiten que se mezcle poco a poco los iones de las dos...