redox

OBJETIVO
Observar como se comportan las sustancias oxidadas y reducidas en una reacción

MARCO TEORICO
REACCIONES DE REDUCCION Y OXIDACION (redox)

La electroquímica es la rama de la química que estudia la conversión entre la energía eléctrica y la energía química.
Los procesos electroquímicos son reacciones redox en las cuales la energía liberada por una reacción espontánea se convierteen electricidad o la energía eléctrica se aprovecha para provocaruna reacción química no espontánea.
Las reacciones redox son aquellas en las que se transfieren electrones de una sustancia a otra.
Una celda electroquímica es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox (celda galvánica o voltáica).
En la figura se muestran los componentes de una celdagalvánica que corresponde a la celda galvánica.
e-

Iones




En una celda, el ánodo es por definición, el electrodo donde se lleva a cabo la oxidación, y el cátodo es el electrodo donde se lleva a cabo la reducción.
ESPONTANIEDAD DE LAS REACCIONES REDOX
En una celda eléctrica la energía química se transforma en energía eléctrica que esta dada por el producto de la fem de la celda por lacarga eléctrica.
Energía eléctrica = fem (volts) x carga (coulombs)
E eléctrica = E0xq
La carga está determinada por el número de moles de electrones (n) que pasan a través del circuito.
q = nF
Donde:
F = constante de Faraday (carga eléctrica contenida en un mol de electrones)
1 F = 96500 Coulomb / mol
Entonces
Δ G = E elec. = W elec. (trabajo eléctrico) = - E0nF
El signo esnegativo cuando el trabajo lo realiza el sistema sobre los alrededores y ΔG es la energía libre que tiene el sistema para realizar le trabajo eléctrico.
ΔG0= -n F E0 celda
Como ΔG0 tiene que ser negativo para un proceso espontáneo y n y F son positivos, entonces E0celda tiene que ser positivo
ΔG0= -R T ln K = - nFE0celda
E0celda = (-RTlnK)/(-nF)

ELECTRODEPOSITACION
Laelectrodepositación es una técnica de análisis, en la que se deposita el metal a analizar por electrólisis y por peso se determina la cantidad de este. La cantidad de metal depositado se rige por la ley de Faraday.
Ley de Faraday.- La masa del producto formado o el reactivo consumido en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad transferida al electrodo y a la masa molar de la sustancia encuestión.
Los cálculos necesarios para determinar la cantidad depositada en el electrodo, se realizan, sabiendo que un Faraday (96500 coulomb de carga) es la carga eléctrica contenida en un mol de electrones y por tanto puede depositar un equivalente de sustancia.
1F=96500 C= 1 equivalente
En un experimento de electrólisis, la corriente I se mide en Amperes y es igual a la carga q, encoulombs, que pasa por la celda en un cierto tiempo en segundos.
I=q/t

TITULACIONES REDOX
Las reacciones redox trasfieren electrones mientras que las reacciones Acido / Base transfieren protones. Del mismo modo que se pueden titular ácidos con bases se pueden titular oxidantes con un agente reductor o viceversa. El punto de equivalencia se alcanza cuando el oxidante es completamente reducido. Seutilizan indicadores coloridos para identificar el punto de equivalencia o se puede trazar la curva de titulación de potencial (E) en función de mililitros agregados de titulante.
En ocasiones el mismo titulante actúa como indicador del punto de equivalencia ya que sus especies oxidadas son de distinto color que las especies reducidas.

AGENTE OXIDANTE
Es la especie química que un proceso redoxacepta electrones y, por tanto, se reduce en dicho proceso. Por ejemplo, cuando se hacen reaccionar cloro elemental con calcio:

Ca0 + Cl2 (0)-----> CaCl2

El cloro es el agente oxidante puesto que, gana electrones y su carga o número de oxidación pasa de 0 a 1–. Esto se puede escribir como:
2e-+Cl2 (0) ---> 2Cl1-
En pocas palabras un agente oxidantes aquel que gana electrones y Disminuye...