termodinamica de las celulas galvanicas


Termodinámica de las células galvánicas



26/05/2010




































1) Generalidades sobre células electroquímicas y electrolíticas


2) Fuerza electromotriz de una célula galvánica. Convenciones y medida


3) Termodinámica de las células galvánicas. Reversibilidad e irreversibilidad. Ecuación de Nernst


4) Potencialesnormales de electrodo. Serie electroquímica


5) Energías libres, entalpías y entropías normales de iones acuosos




1.-Generalidades sobre células electroquímicas y electrolíticas
Existe una estrecha relación entre la corriente eléctrica y las reacciones de oxidación-reducción, de tal forma que mediante reacciones de este tipo se puede obtener una corriente eléctrica (caso de las pilasvoltaicas) o el proceso inverso, es decir, reacciones de oxidación-reducción mediante la corriente eléctrica. La parte de la química que estudia la relación entre ambos fenómenos es la electroquímica. Se distinguen dos tipos de dispositivos: células galvánicas y células electrolíticas.
Células galvánicas Son dispositivos de los cuales se obtiene energía eléctrica a partir de las reacciones red-ox.La más sencilla es la pila Daniell:




Pila de Daniell
Consistente en una barra de cinc (electrodo) sumergida parcialmente en una disolución acuosa de sulfato de cinc y en una barra de cobre (electrodo) sumergida parcialmente en una disolución de sulfato de cobre (II). Las dos disoluciones están en distinto recipiente para no mezclarse y separadas por una membrana porosa.

El cinc esmás reductor que el cobre, por lo que en el electrodo se da:
Zn  Zn2+ + 2e-
Los iones de cinc pasan a la disolución acuosa y los dos electrones se quedan en el electrodo, que queda cargado negativamente.
En el electrodo de cobre tiene lugar una reacción de reducción, tomando cada ion cobre (II) dos electrones:
Cu2+ + 2e-  Cu
El electrodo de cinc presenta exceso de electrones, mientras queel electrodo de cobre presenta defecto de los mismos. Colocando un hilo




metálico conductor entre ambos, pasará la corriente eléctrica desde el electrodo de cinc al de cobre.



Células electrolíticas
Se denomina célula electrolítica al dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.
Los electrolitos puedenser ácidos, bases o sales.
Al proceso de disociación o descomposición realizado en la célula electrolítica se le llama electrólisis.






Célula Electrolítica
En la electrólisis se pueden distinguir tres fases:
Ionización - Es una fase previa antes de la aplicación de la corriente y para efectuarla la sustancia a descomponer ha de estar ionizada, lo que se consigue disolviéndola ofundiéndola.
Orientación - En esta fase, una vez aplicada la corriente los iones se dirigen, según su carga eléctrica, hacia los polos (+) ó (-) correspondientes.
Descarga - Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).
Para que los iones tengan bastante movilidad la electrólisis se suele llevara cabo en disolución oen sales fundidos. Salvo en contados casos como la síntesis directa del hipoclorito sódico los electrodos se separan por un diafragma para evitar la reacción de los productos formados.
Para la síntesis de la sosa también se ha empleado un cátodo de mercurio. Este disuelve el sodio metal en forma de amalgama y es separado así.Obtenido de"http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_electrol%C3%ADtica"
Corriente eléctrica:
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La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.



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