Proceso electrolitico

En electroquímica, el potencial normal de electrodo o potencial normal de reducción de electrodo de un elemento, que se abrevia Eo (con un superíndice que se lee como "normal" o "estándar"), es la diferencia de potencial que le corresponde a una celda o semipila construida con un electrodo de ese elemento y un electrodo estándar de hidrógeno, cuando la concentración efectiva o actividad de losiones que intervienen en el proceso es 1 mol/L (1 M), la presión de las sustancias gaseosas es 1 atmósfera, y la temperatura es 298 K (25 °C). Es la medida de un potencial de electrodo reversible individual, en condiciones estándar.
El potencial normal de electrodo se representa habitualmente como Eº y su unidad en el Sistema Internacional es el voltio (V).[1] Es una constante de cada electrodo eindica la tendencia a producirse que posee cierta semireacción.[2]

Tabla de potenciales normales de reducción
Dado que los valores de los potenciales de electrodo indican la capacidad para reducirse que posee dicho electrodo, cuanto mayor es el potencial de reducción de un electrodo, más fácilmente se va a reducir, en otras palabras, que es un agente oxidante mejor. Por ejemplo, el electrodoflúor/fluoruro, F2/F-, tiene un potencial de reducción de 2,87 V, y el electrodo de litio, Li+/Li, tiene un valor de -3,05 V. El flúor se reduce fácilmente y es por tanto un buen agente oxidante. . En contraste, el litio sólido, Li(s), prefiere someterse a la oxidación (por tanto, es un buen agente reductor). Así, el ión zinc, Zn2+, cuyo potencial de reducción estándar es de -0,76 V puede ser oxidadopor cualquier otro electrodo cuyo potencial de reducción estándar sea mayor que -0,76 V (por ejemplo, H+ (0 V), Cu2+ (0,16 V), o F2 ( 2,87 V)); y puede ser reducido por cualquier electrodo con un potencial de reducción estándar sea inferior a -0,76 V (por ejemplo, H2 (-2,23 V), Na+ (-2.71 V), o Li+ (-3,05 V)).
En una pila galvánica, cuando una reacción redox espontánea produce una corrienteeléctrica, la energía libre de Gibbs ΔGo debe ser negativa, de conformidad con la siguiente ecuación:
ΔGocél = − nFEocél  ;
donde n es el número de moles de electrones por mol de productos y F es la constante de Faraday, ~ 96485 C / mol. Como tal, se aplicarán las siguientes reglas:
Si Eocélula > 0, entonces el proceso es espontáneo (célula galvánica o pila)
Si Eocélula < 0, entonces elproceso NO es espontáneo (celda electrolítica)
Así, con el fin de tener una reacción espontánea (ΔGo <0), Eocél debe ser positivo, donde:
Eocél = Eocátodo − Eoánodo
donde Eoánodo es el potencial estándar del ánodo (el signo del valor del potencial de reducción estándar para ese electrodo se ha invertido y por ello lleva un signo menos delante) y Eocátodo es el potencial estándar del cátodo, talcomo figura en el cuadro o tabla de potenciales de electrodo estándar.
Los potenciales de electrodo estándar se dan en condiciones estándar (concentraciones de 1 mol/L, presión de 1 atm y temperatura de 25 °C). Sin embargo, las células reales pueden operar bajo condiciones no estándar. Dado el potencial estándar de una semipila, su potencial para concentraciones eficaces (actividades no-estándar)puede calcularse utilizando la ecuación de Nernst:[4]

donde Q es el cociente de reacción.
Los valores de Eo dependen de la temperatura (con excepción del electrodo normal de hidrógeno, porque su potencial ha sido arbitrariamente fijado a 0 para todas las temperaturas) y normalmente se hace referencia a la SHE a la misma temperatura. Para fases condensadas, también se espera que dependerá unpoco de la presión (véase el artículo sobre la constante de equilibrio). Por ejemplo, el potencial de electrodo estándar del par redox Ni / NiO se ha estudiado bien porque tal sólido tiene aplicaciones como pseudo-electrodo de referencia a alta temperatura (cuando se encierra dentro de una membrana cerámica de zirconio estabilizada con ytrio). La reacción de la semipila para este par redox es la...