Voltajes

VOLTAJES
El voltaje de la celda (E): Es el voltaje que se genera a través de los electrodos en una celda galvánica. Es también llamado Fuerza electromotriz o fem (E). Este depende de:
* La naturaleza de los electrodos e iones
* Las concentraciones iónicas.
* La temperatura de la celda galvánica.
Hay diferentes formas de medir el fem, de acuerdo al autor citado, el voltaje dela celda es el cociente entre las concentraciones de iones Zn+2 y los iones Cu+2 a una temperatura constante.
MEDIDO BAJO CONDICIONES ESTANDAR (1M, 25°C, 1atm) el voltaje se denomina Potencial estándar de la celda. Y se denota E°, el exponente ° indica las condiciones en estado estándar.
DIRECCIÓN DE LA REACCIÓN REDOX
El potencial de la celda estándar puede ser tomado como la medidacuantitativa de la tendencia de los reaccionantes a formar productos (en sus estados estándar).
El potencial de la celda estándar representa la fuerza con la que se induce la reaccion química (fuerza impelente).
Suponiendo una celda estándar de Zn y Cu cuyo fem(E):1.10volt que se conecta a otra fuente de voltaje independiente y variable, de tal manera que esta fuente de voltaje se oponga al voltajenormal de la celda, y un voltímetro para mostrar el flujo de los electrones.
* Cuando el voltaje producido por la fuente de voltaje variable sea menor a 1.10 volt el amperímetro muestra que el flujo de los electrones se da desde el ánodo de Zn+2 al cátodo de Cu+2 por medio del circuito externo.
Zn + Cu+2 Zn+2 + Cu
* Cuando el voltaje variable sea igual a 1.10 volt, el amperímetromuestra la falta de corriente, no fluyen los electrones y no ocurre una reacción neta, la fuerza que induce o provoca a la reacción que hace que los reaccionantes pasen a productos esta contrarrestada por una fuerza externa de igual magnitud.
* Cuando el voltaje variable sea mayor a 1.10 volt el amperímetro muestra que la dirección del flujo electrónico es desde el electrodo de cobre hacia elelectrodo de zinc. A la inversa que en la reacción espontanea
Cu+ Zn+2 Cu+2+Zn
Cuando la celda se opone a una mayor fuerza electromotriz mayor a la reacción de la celda, la misma se invierte y ocurre una electrolisis.

* SI LA REACCION SE DA DE IZQUIERDA A DERECHA al potencial de celda de la reacción se le asigna el signo positivo E=+n
* SI LA REACCION SE DA DE DERECHA AIZQUIERDA al potencial de la celda de la reacción se le asigna signo negativo.
Cuanto mas positivo sea el potencial de la celda significa que tiene mayor tendencia a reaccionar de izquierda a derecha y el Zn por lo tanto en este caso:
Zn+Cu+2 Zn+2+Cu E°=+1.10volt
La tendencia del Zn a perder electrones es mayor y por lo tanto tiene mayor tendencia a oxidarse por lo tanto es un agente reductor muyfuerte.
Para analizar cada uno de los metales intervinientes en esta reacción seria muy útil tener un potencial estandar de cada uno de ellos. El mismo se llama POTENCIAL ESTANDAR DE MEDIA CELDA.
Es posible obtener valores numéricos de los potenciales individuales asignando arbitrariamente un potencial cero a una media reacción.
Por ejemplo a la reacción del gas hidrogeno se le asignasiempre el valor potencial de cero celda y desde ahí se toma como patrón para la asignación de los demás valores.
Debemos tener en cuenta ciertas características del potencial estandar de media celda:
* La estequiometria de la reacción no afecta al voltaje de media celda o al voltaje de celda, ya que el mismo al igual que la densidad es una PROPIEDAD INTENSIVA.
* El voltaje estaasociado solo con la fuerza de la reacción a realizarse (fuerza impelente) y con la dirección de la misma.
* Al electrodo estandar de Hidrogeno siempre se le asigna un potencial de 0 volt.
* Cuando todas las medias reacciones estén escritas como reducciones, se les asigna voltaje positivo. Ej:
Oxidante+ ne- == reductor
* La magnitud del potencial estandar de media celda indica la...