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UNIDAD V

Electroquímica
Química General II
Por: Mayra Portorreal
UNIBE

Química General II
Por: Prof. Mayra Portorreal

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Contenido

Electroquímica
Celdas voltaicas
Reacciones en las celdas voltaicas
Potenciales de electrodos y cálculo de voltaje de celdas
voltaicas
Electrólisis
Determinación del ánodo y el cátodo
Leyes de Faraday
Aplicaciones industriales

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Electroquímica

La electroquímica es la rama de la
química que estudia la interrelación
entre la energía eléctrica y la energía
química
que
sucede
mediante
reacciones de oxidación- reducción.
Se estudian las celdas voltaicas o
galvánicas en las que una reacción
química espontánea genera energía
eléctrica y las celdas electrolíticas en
las que el paso de una corrienteeléctrica favorece una reacción
química.

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•

La celda voltaica es un dispositivo para
producir energía eléctrica a partir de una
reacción redox.
• Una celda voltaica consta de:
- dos soluciones salinas
- un tabique poroso que separa las dos
soluciones evitando que se mezclen, pero
permitiendo el intercambio de iones. Si las
soluciones están enrecipientes separados se
unen por un puente salino generalmente de
cloruro de potasio.
- dos electrodos del metal de los iones
positivos de las soluciones.
- un voltímetro y conectores para medir la
corriente que se genera o un bombillo que se
enciende con la energía producida.

Celda voltaica

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Reacción redox de una celda

En una celda electroquímica, selleva a cabo siempre una
reacción de tipo redox, dividida en dos semirreacciones:
– Semirreacción de oxidación, en la cual sucede una
pérdida de electrones, y tiene lugar en el ánodo, siendo
éste el electrodo negativo.

– Semirreacción de reducción, donde se produce una
ganancia de electrones, tiene lugar en el cátodo, o
electrodo positivo.

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•

Celdavoltaica de Daniels

En una celda voltaica constituida por sulfato de zinc y sulfato de
cobre, el electrodo de zinc actúa como ánodo, cediendo
electrones y el de cobre como cátodo aceptando electrones, de
manera que el zinc va disminuyendo y se va formando cobre.

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Reacciones de las semiceldas

•

Las reacciones medias que ocurren en las medias celdasde la celda de
zinc y cobre son:
Zn (s)
Zn2+ + 2e- Reacción anódica (oxidación)
Cu2+ + 2eCu(s) Reacción catódica (reducción)

•

La reacción de la celda es la suma de las dos reacciones medias
Zn(s) + Cu2+ (ac)

•

Zn2+ (ac) + Cu(s)

Los electrones salen del electrodo de Zn (actúa como ánodo) y se
mueven por el conductor externo al electrodo de Cu (cátodo) para
efectuar la reacción de reducción yse puede representar así

Zn(s) | Zn2+ (ac) || Cu2+(ac) | Cu(s)
anódo

cátodo

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Potenciales de electrodos

• El electrodo de hidrógeno (electrodo estándar) se ha elegido
como referencia para medir los potenciales relativos de otros
electrodos.
• Por acuerdos internacionales entre los científicos se ha
asignado el valor cero al potencial de lasemirreacción de
reducción del hidrógeno: H+ (1M) │ H2(g) a la presión de 1 atm
y a 25oC
• Los potenciales estándar de media celda (Eo) de los
diferentes elementos, se han determinado tomando como
referencia al electrodo estándar de hidrógeno.
• El potencial de electrodo (normal), se suele representar con
la letra Eº, y se mide en voltios.

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• Los

Valoresde potenciales de
reducción

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Potencial de una celda voltaica

•

Los electrones generados en el ánodo de la celda se mueven por el
circuito externo hacia el cátodo y la fuerza necesaria para ese
desplazamiento proviene de la diferencia de energía potencial de
los electrones en los electrodos y se le llama fuerza electromotriz o
fem, con lo que...