termodinamica

1. Considere una celda galvánica de magnesio – hierro consistente en un electrodo de magnesio en una solución de 1 M de MgSO4 y un electrodo de hierro en una solución de 1 M de FeSO4. Cada electrodo y su electrolito están separados por una pared porosa, y toda la celda está a 25 ºC. Ambos electrodos se conectan con un alambre de hierro:

Dibuje la celda electroquímica señalando cada uno de suscomponentes.
Una semicelda contiene las formas oxidada y reducida de un elemento, o alguna otra especie en contacto mutuo. El tipo común de semicelda consta de un pedazo de metal (el electrodo) sumergido en una solución de sus iones. Ahora bien, el tema que nos ocupa, es considerar dos semiceldas de magnesio – hierro conectados a un alambre de hierro a una temperatura ambiente. Puede insertarseun voltímetro en el circuito para determinar la diferencia de potencial entre los dos electrodos o colocarse un amperímetro para determinar el flujo de corriente. La corriente eléctrica es el resultado de la reacción rédox espontanea que se produce.
El circuito entre las dos soluciones se completa mediante un puente salino. Este puede ser cualquier medio que permita el paso lento de iones. Elpuente salino sirve para tres funciones: permite el contacto eléctrico entre las dos soluciones, evite que se mezclen las soluciones de los electrodos; y mantiene la neutralidad eléctrica en cada semicelda.







¿Cuál es el ánodo y cuál es el cátodo?
En esta celda pueden observarse las siguientes:
El ánodo es el electrodo formado por magnesio, por tanto, la masa del electrodo delmagnesio disminuye. La concentración de se incrementa en la solución en torno al electrodo de magnesio al funcionar la celda.
El cátodo es el electrodo formado por hierro, entonces, la masa del electrodo de Fe aumenta. La concentración de disminuye en la solución en torno al electrodo de hierro al funcionar la celda.
¿Cuál electrodo se corroe?
La oxidación se produce en el electrodo de magnesiopuesto que la reacción de la media celda de magnesio tiene un potencial más negativo Eº de -2.363 V cuando se compara con -0.440 V en la reacción de la media celda de hierro.
¿En qué dirección fluirán los electrones?
Los electrones se liberan en el ánodo y se consumen en el cátodo. Por tanto, fluyen a través del alambre del ánodo hacia el cátodo. En todas las celdas voltaicas los electrones fluyenespontáneamente del electrodo negativo al positivo. Así en contraste con las celdas electrolíticas, el ánodo es negativo y el cátodo es positivo.
¿En qué dirección se moverán los aniones en las soluciones?
Dado que ninguna semirreacción ocurre de forma independiente de la otra, las dos semiceldas deben estar conectadas de una forma que permita a los iones moverse libremente entre ellas. Unabarrera porosa o un disco de cerámica se pueden utilizar para separar las dos disoluciones al tiempo que se permite el flujo de iones. En ese sentido, los aniones (iones con carga negativa) son atraídos por el cátodo y los cationes (iones con carga positiva) son atraídos por el ánodo.
¿En qué dirección se moverán los cationes en las soluciones?
Escriba la ecuación para la reacción de media celda enel ánodo
+ 2 (oxidación, ánodo) Eº= -2.363 V

Escriba la ecuación para la reacción de media celda en el cátodo
+ 2 → Fe (reducción, cátodo) Eº= -0.440 V

Calcule la fuerza electromotriz de la celda
+ 2 Eº= -2.363 V
+ 2Fe Eº= +0.440 V
+ + Fe Eº celda = -1.923 V


2. Usted va a seleccionar el materialpara una barra que se utilizaren un ambiente acuoso y su principal preocupación es la corrosión. Cuenta con tres opciones: Cu con 20% en peso de Zn, 30% de Cu trabajado en frio con 20% en peso de Zn y Cu con 50% de Zn. ¿Cuál material elegiría y por que?
Opción Cu con 20% en peso de zinc, porque los latones con un porcentaje de zinc por debajo de un 20% son los latones rojos, por el color que...