Variación de fem vs concentración en una celda de tipo galvanica

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OBJETIVO
Determinar la variación de Fem vs concentración en una celda de tipo galvanica.

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INTRODUCCIÓN

La vida moderna sería muy diferente sin las baterías. Sería preciso emplear una palanca para arrancar los motores, para dar cuerda a los relojes, y comprar extensiones larguísimas con el fin de poder escuchar la radio al ir de día de campo. Es un hecho que en la actualidad sedepende mucho de las baterías. Estas baterías o celdas electroquímicas fueron desarrolladas primeramente por los científicos Luigi Galvani y Allesandro Volta por lo que también se les denomina celda galvánica o voltaica. El principio fundamental que rige el comportamiento de las celdas electroquímicas en su carácter de fuentes de corriente eléctrica, está basado en las reacciones químicas que sellevan a cabo entre los electrodos sumergidos en las soluciones electrolíticas por efecto del paso de la corriente eléctrica. Bajo determinadas condiciones, las cuales son aprovechadas industrialmente, es cuando una celda se comporta como una fuente real de corriente eléctrica utilizable.

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FUNDAMENTO TEORICO

Celda electroquímica: La celda electroquímica es un dispositivoexperimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea en donde la sustancia oxidante está separada de la reductora de manera que los electrones deben atravesar un alambre de la sustancia reductora hacia la oxidante. En una celda el agente reductor pierde electrones por tanto se oxida. El electrodo en donde se verifica la oxidación se llama ánodo. En el otro electrodo la sustanciaoxidante gana electrones y por tanto se reduce. El electrodo en que se verifica la reducción se llama cátodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque hay una diferencia de energía potencial entre los electrodos. La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo se mide en forma experimental con un voltimetro, donde la lectura es el voltaje de la celda.

Página 3 Tipos de celdas electroquímicas Las celdas electroquímicas pueden distinguirse en dos tipos fundamentales: Celdas galvánicas: aquellas donde a partir de una reacción química espontánea se produce una corriente eléctrica. Celdas electrolíticas: aquellas donde, por acción de una corriente eléctrica externa, se produce una reacción que de otras maneras no ocurriría de manera espontánea. En todas lastécnicas de análisis electroquímico podremos identificar algo en común: en todas ellas es posible encontrar una celda de medida, con un número variable de electrodos, (igual o mayor que dos), donde se realizará la determinación. Una descripción más detallada nos permite reconocer en una celda los siguientes componentes:

     

Cátodo: se denomina al electrodo donde ocurre la reacción dereducción Ánodo: se denomina al electrodo donde ocurre la reacción de oxidación Puente salino: generalmente construido en un soporte tipo gel (agar), contiene una solución de un electrolito fuerte (Nitrato o cloruro de potasio, por ejemplo), y se incorpora a la celda para asegurar el equilibrio iónico en el sistema. Reducción: reacción donde ocurre una disminución del estado de oxidación,generalmente por la ganancia de electrones. Oxidación: reacción donde ocurre un aumento del estado de oxidación, generalmente por la pérdida de electrones. Ambas reacciones se tienen que dar simultáneamente.

Representación de las celdas electroquímicas La necesidad de describir un gran número de celdas galvánicas y/o electrolíticas conduce al empleo de una notación que simplifique la representación.Para el caso de la pila galvánica que analizamos mas arriba escribiremos: | 2+‖ 2+


|

Como se observa, la notación implica colocar en los extremos el material de los electrodos, en contacto con ellos se añaden todos los iones participantes en la reacción con sus respectivas concentraciones (en este caso como molaridad). El símbolo "|" denota una separación de fases, mientras que "||" indica...
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