Celda Galbanica

Celda Galvánica
Las pilas o celdas galvánicas son dispositivos experimentales que producen corriente eléctrica continua a partir de reacciones redox espontaneas, en otras palabras consiste en el estudio de la conversión de la energía química en energía eléctrica.
Las baterías o pilas galvánicas fueron inventadas en el año de 1800 por el físico italiano Alessandro Volta. A partir deldescubrimiento de Luigi Galvani de que el anca de una rana colgada de un gancho de cobre experimenta una contracción cuando se pone en contacto con la superficie de otro metal, lo cual fue erróneamente interpretado por Galvani como “electricidad animal”. Volta descubrió que cuando se ponen en contacto dos metales de diferente tipo se produce una corriente eléctrica. Experimentando con diferentes tipos demetales Volta construyo su primera batería mediante el apilamiento- de ahí el nombre de pila- en una columna de vidrio, de placas alternadas de cobre, papel secante empapado en salmuera, y zinc, sucesivamente hasta completar la columna. Finalmente al unir los dos extremos mediante un cable conductor circula una corriente eléctrica al través del cable.
Una pila galvánica consta dedos semipilas (denominadas también semiceldas o electrodos). En su forma más simple, cada semipila consta de un metal y una solución de una sal del metal. La solución de la sal contiene un catión del metal y un anión para equilibrar la carga del catión. En esencia, la semipila contiene el metal en dos estados de oxidación, y la reacción química en la semipila es una reacción redox, escrito simbólicamente en el sentidode la reducción como:
M n+ (especie oxidada) + n e-  M (especie reducida)
En una pila galvánica de un metal es capaz de reducir el catión del otro y por el contrario, el otro catión puede oxidar al primer metal. Las dos semipilas deben estar separadas físicamente de manera que las soluciones no se mezclen. Se utiliza un puente salino o una placa porosa para separar las dos soluciones.
Elnúmero de electrones transferidos en ambas direcciones debe ser el mismo, así las dos semipilas se combinan para dar la reacción electroquímica global de la celda. Para dos metales A y B:
A n+ + n e-  A
B m+ + m e-  B
m A + n B m+  n B + m A n+
Cuando un metal se oxida en una semipila, deben transferirse aniones a la semipila para equilibrar la carga eléctrica del catión producido. Los aniones sonliberados de la otra semipila cuando un catión se reduce al estado metálico. Por lo tanto, el puente salino o la membrana porosa sirven tanto para mantener las soluciones separadas como para permitir el flujo de aniones en la dirección opuesta al flujo de electrones en el cable de conexión de los electrodos.
El voltaje de la pila galvánica es la suma de los potenciales de las dos semipilas. Semide conectando un voltímetro a los dos electrodos. El voltímetro tiene una resistencia muy alta, por lo que el flujo de corriente es realmente insignificante. Cuando un dispositivo como un motor eléctrico se conecta a los electrodos fluye una corriente eléctrica y las reacciones redox se producen en ambas semipilas. Esto continuará hasta que la concentración de los cationes que se reducen seaproxime a cero.
Una celda galvánica está formada por dos semiceldas. Generalmente una semicelda está formada por un electrodo o lamina de un metal sumergido en una solución salina del mismo metal.
En la semicelda anódica ocurren las oxidaciones mientras que en la semicelda catódica ocurren las reducciones. El electrodo anódico conduce los electrones que son liberados en la reacción de oxidación, hacialos conductores metálicos. Estos conductores eléctricos conducen los electrones y los llevan hasta el electrodo catódico; los electrones entran así a la semicelda catódica produciéndose en ella la reducción.
La oxidación se produce en el ánodo y la reducción en el cátodo. Los electrones fluyen espontáneamente desde el ánodo negativo hacia el cátodo positivo. El circuito se completa por el...