PILAS Y ELECTROLISIS

PILAS Y ELECTRÓLISIS
PILAS VOLTAICAS
Pila voltaica o pila electroquímica es un dispositivo que permite producir una corriente
eléctrica a partir de una reacción de oxidación-reducción espontánea

COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO
FLUJO DE ELECTRONES

Electrodos: Laminas de metal donde tienen lugar la
oxidación y la reducción.
ÁNODO (--) (Zn)
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VOLTIMETRO

V

PUENTE SALINO
-+

Cl

K

FLUJO DEELECTRONES
CÁTODO (+) (Cu)

ÁNODO: electrodo en el que tiene
zzZn2+
Cu2+
lugar la oxidación. Polo NEGATIVO.
Durante el proceso disminuye la masa Disolución
Disolución
de la lámina del metal.
ZnSO4
CuSO4
CÁTODO: electrodo en el que tiene lugar la reducción. Polo POSITIVO.
Durante el proceso aumenta la masa del metal.

Conductor externo o hilo conductor: permite el flujo constante de los electronesdesde el
ÁNODO AL CÁTODO (DEL POLO NEGATIVO AL POLO POSITIVO).
Voltímetro: es un aparato que mide la fuerza electromotriz de la pila, es decir, la diferencia
de potencial entre los electrodos, a la que se debe el flujo de electrones. La fem o potencial de
la pila depende de la naturaleza de los electrodos, de la concentración de las disoluciones
electrolíticas o electrólitos y de su temperatura.Cuanto mayor es el potencial de la pila, mayor
será la capacidad para producir flujo cte de electrones.
Puente salino: que contiene una disolución de un electrolito inerte para los procesos de la pila
(ejemplo típico KCl). Su misión es cerrar el circuito y mantener cte la neutralidad electrolítica
de las dos disoluciones que componen la pila, anódica y catódica.

REPRESENTACIÓN DE LA PILAVOLTAICA
Elemento ion (aq. 1,0 M)
…Ánodo disolución de sal
Ejemplo:

Zn (s)
ÁNODO

ion (aq. 1,0M) Elemento
Don de sal
Cátodo

Zn2+ (aq, 1,0M)

Cu2+ (aq, 1,0M)

Cu (s)
CÁTODO

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RESUMEN:
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Un electrodo actúa de cátodo o de ánodo dependiendo de la naturaleza del otro
electrodo con el que forma la pila voltaica.
ÁNODO –OXIDACIÓN (disminuye masa del metal); Polo negativo
CÁTODO – REDUCCIÓN (aumenta la masa metal ; Polo positivo
Los electrones circulan del polo negativo al positivo (del ánodo al cátodo).
POTENCIAL ESTÁNDAR DE LA PILA:
𝑬𝟎𝑷𝑰𝑳𝑨 = 𝑬𝟎𝒄á𝒕𝒐𝒅𝒐 − 𝑬𝟎á𝒏𝒐𝒅𝒐

Entonces para que se forme la pila (reacción espontanea) se debe cumplir que E0pila> 0 (el
potencial estándar del cátodo tiene que ser mayor que elpotencial estándar del ánodo.)

POTENCIAL ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN DE ELECTRODO
Es la diferencia de potencial medida en una pila formada por este electrodo ( que se coloca en
el cátodo) y el electrodo de hidrógeno(que se oxida en el ánodo), ambos en condiciones
estándar (p = 1 atm ; T = 25ºC ; concentración 1M).
CONVENIO DE SIGNOS:


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Las semireacciones cuyo potencial estándar de reducción es negativocorresponden a
los electrodos, semisistemas o pares redox, que actúan como ánodo frente al
electrodo estándar de hidrógeno.
Las semireaaciones con potencial estándar de reducción positivo corresponden a los
electrodos que actúan como cátodo frente al electrodo estándar de hidrogeno.

PODER OXIDANTE Y REDUCTOR:
Recordamos: En las reacciones de reducción, el oxidante se reduce, capta electronesy
disminuye el número de oxidación. En las reacciones de oxidación, el reductor se oxida, cede
electrones, aumenta el número de oxidación.
Cuanto mayor es E0 mayor es el poder oxidante de la especie oxidada.

ELECTRÓLISIS
Electrólisis: Es el proceso en el que el paso de la corriente eléctrica por una disolución o por un
electrólito fundido (sustancias que, disueltas en agua, producen disolucionesconductoras de la
electricidad debido a la presencia de iones, son conductores de 2ª especie) produce una
reacción de oxidación-reducción no espontanea.

Componentes:
Cuba electrolítica: Recipiente donde se realiza el proceso. Contiene la disolución o electrólito
fundido en el que se sumergen los electrodos conectados a una fuente de corriente continua
de la que la cuba recibe los electrones....