Cap Tulo 20 Electroqu Micax

Cap. 20: Principios de
electroquímica

M.Sc. Jenaro Acuña González
BQ. Julio Otárola Jiménez
B.Q. Laura Calderón Rodríguez
1

• Oxidación es cuando se pierden electrones y la especie queda
cargada positivamente o neutra.
• Reducción es cuando se ganan electrones y la especie queda
cargada negativamente o neutra.

2

3

e

OXIDACIÓN: PÉRDIDA de electrones.
REDUCCIÓN: GANANCIA de electrones.Agente oxidante: el que se reduce.
Provoca la oxidación de
la otra especie química.
Agente reductor: el que se oxida.
Provoca la reducción de
la otra especie química.
4

OXIDACIÓN: PÉRDIDA de electrones.
Aumenta el número de oxidación:
Fe2+

Fe3+ + e-

REDUCCIÓN: GANANCIA de electrones.
Se reduce el número de oxidación.
Cu2+ + 2 e-

Cuº
5

6

LA ELECTROQUÍMICA ESTUDIA
LAS RELACIONES YTRANSFORMACIONES ENTRE LA
ENERGÍA QUÍMICA Y
LA ENERGÍA ELÉCTRICA.
Ejemplos:
Respiración, herrumbre, corrosión,
combustión, cocción de alimentos, …

7

Celdas electroquímicas
Electrolíticas
Se aplica una
corriente para
provocar una
reacción química no
espontánea:
H2O

H2 + ½ O2

Galvánicas
Una reacción
química espontánea
produce corriente
eléctrica:
Pbº + PbO2 + H2SO4
2 PbSO4 + 2H2O
8

Un trozo de zincdentro de una
disolución de sulfato de cobre:
Znº + Cu2+

Zn2+ + Cuº
Znº

No se puede medir el
potencial,
no produce corriente,
pero sí ocurre la
reacción química.

Cu2+ (SO42-)
9

No se puede medir el potencial,
no produce corriente,
pero sí ocurre la reacción química:
Cu2+ + Znº
Znº

Cuº + Zn2+
Pasa el
tiempo,
Se acaba la
reacción.

Zn2+

Cuº
Cu2+

El cobre se deposita,
el zinc se disuelve.
10

Nose puede medir el potencial,
no produce corriente,
pero sí ocurre la reacción química:
Cu2+ + Znº
Znº

Cuº + Zn2+
Pasa el
tiempo,
Se acaba la
reacción.

Zn2+

Cu2+
Cuº

El cobre se depositó,
el zinc se disolvió.
11

Para que se desarrolle un potencial,
se produzca electricidad,
(a) se debe separar los electrodos:

Znº

Zn2+(SO42-)
1,0 mol/L

Cuº

Cu2+(SO42-)
1,0 mol/L
12

Electrodo: Sistemafísico que está
formado por los
constituyentes que
intercambian electrones.
Potencial,
Eº

Znº

Electrodo de zinc
Zn2+(SO42-)
1,0 mol/L
13

(b) Y se conectan las láminas metálicas
con un alambre (de cobre), y las
disoluciones con un puente salino:

eZnº

Zn2+(SO42-)
1,0 mol/L

Cuº

Cu2+(SO42-)
1,0 mol/L
14

Pila de Daniell
Ánodo

Cátodo

Oxidación

Reducción

(-)

(+)

V

eZnº

Cuº

K+ NO3-

Sedisuelve

Se
deposita

Zn2+

K+
NO3-

K+
NO3-

Cu2+
15

Znº + Cu2+
Ánodo
¿Dirección

Zn2+ + Cuº
Cátodo

de la
corriente?

Reducción

Oxidación
(-)

V

eZnº

Zn2+

=

++

(+)
Cuº

Cu2+
16

Ánodo

Cátodo

Puente salino: sal que une
eléctricamente las celdas,
equilibrando las cargas

Oxidación

Reducción

Aniones:
migran al ánodo

(-)

(+)

V

e-

Cuº

Znº

Zn2+

=

++

NO
NO33--

Cationes:
migran alcátodo

+
K
K+

Cu2+
17

Por convención internacional:
Izquierda

Derecha
V

eÁnodo

Equilibrio
químico
Cátodo

Oxidación

Reducción

(-)

(+)
18

Ánodo

Cátodo

Oxidación

Reducción

(-)

(+)

Pérdida
de e-

Ganancia
de e-

Znº

Zn2+ + 2 e-

Eºox
Cu2+ + Znº

Cu2+ + 2 e-

Cuº

Eºred
Cuº + Zn2+

19

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA
DE LAS CELDAS GALVÁNICAS

Ánodo Disolución Cátodo
Los aniones migranhacia el ánodo.

Los cationes migran
hacia el cátodo.
20

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA
DE LAS CELDAS GALVÁNICAS

izquierda

1. OX
2.

ÁNODO

3.

Ag. Red.

4.

negativo (-)

derecha

RED
CÁTODO
Ag. Ox
positivo (+)
21

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA
DE LAS CELDAS GALVÁNICAS
5. Una barra significa cambio de fase:
sólido líquido
gas

sólido

gas

líquido
22

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA
DE LAS CELDASGALVÁNICAS
6. Dos barras
Disolución 1

significa puente salino:
Disolución 2

Gel de agar/agar + electrolito
23

Znº / Zn2+ (1,00) // Cu2+ (1,00) / Cuº

24

- El aluminio metálico desplaza al ion
zinc(II) de sus disoluciones acuosas.
a) Escribir las semiecuaciones de
oxidación y de reducción.
b) Escribir la ecuación total
c) Identificar el cátodo y el ánodo

25

a)
El Alº se oxida a Al3+
El Zn2+ se...