Celdas Electroquimicas

OBJETIVOS

* Determinar el valor de la FEM de una celda a diferentes temperaturas.
* A partir del los valores de la FEM calcular las propiedades termodinámicas de la celda los cuales son ΔG, ΔH, ΔS y ΔCp.
INTRODUCCIÓN
Es sabido que al pasar una corriente eléctrica a través de un electrólito, en la superficie de los electrodos tienen lugar reacciones electroquímicas acompañadas por laentrada o salida de electrones al electrodo. Las reacciones electroquímicas son ocasionadas por una fuente externa de corriente. Sin embargo, es también posible el fenómeno contrario, o sea, que las reacciones electroquímicas que tiene lugar en dos distintas superficies en contacto, pertenecientes a conductores de primera y segunda clase, ocasionen una corriente eléctrica (dos electrodosintroducidos en un electrolito causan el paso de una corriente por el conductor metálico que une los electrodos). En los electrodos las reacciones electroquímicas, originadas por el paso de la corriente a través del conductor, transcurren solo a circuito cerrado (durante el paso de corriente) y cesan a circuito abierto.
Una pila electroquímica (o galvánica) es un dispositivo para la obtención de corrienteeléctrica causada por reacciones electroquímicas. La más simple consta de dos electrodos metálicos (conductores de primera clase) introducidos en un electrolito (conductor de segunda clase) y unidos entre sí por un contacto metálico. Varias pilas electroquímicas unidas en serie forman un circuito electroquímico de pilas.

Existen diferentes tipos de electrodos:
* Electrodo gas-ión: Estaconstituido por un colector inerte de electrones inerte de electrones, como grafito o platino, en contacto con el gas y un ion insoluble, como se vio en el apunte de elementos de electroquímica, el electrodo H2|H+

donde ƒCl2 es la fugacidad del cloro molecular que en el caso ideal corresponde a la presión parcial de la molécula de cloro.

* Electrodos ión Metálico-Metal: El electrodo consisteen una pieza del metal inmersa en una solución que contiene el ion metálico. Ej. Un alambre de Cobre inmerso en una solución de CuSO4.

* Electrodos Metal-sal insoluble-anión: Consiste en una barra metálica inmersa en una solución que contiene una sal insoluble sólida del metal y aniones de la sal, los mas importantes de estos son:

a) Electrodo de plata-cloruro de plata:

b)Electrodo de calomel: Gran cantidad de mercurio líquido cubierto con una pasta de calomel (cloruro mercurioso) y una solución de KCl.

Este electrodo tiene con respecto al de hidrógeno una diferencia de 0.242, es decir al medir con este electrodo se tiene que sumar 0.242 para convertir a EHE, en cambio el electrodo de Ag es de 0.2.
* Electrodo oxido-reducción: Como un electrodo conlleva a unasemirreacción de óxido – reducción un electrodo redox se refiere al caso en que exclusivamente participan 2 especies presentes en la misma solución. Por ejemplo podría ser al tener un alambre metálico en una solución donde estén presentes iones de e iones. Fe2+ Fe3+.

* Electrodos no metal - no gaseosos: Los más conocidos son los de bromo e yodo. En estos sistemas la solución ser encuentrasaturada de Br2 o de I2.

En esta práctica trabajamos con una celda de electroquímica de segunda clase, es decir, un electrodo del tipo electrodo de daniels.
La característica cuantitativa más importante de una pila o de un circuito de pilas es la fuerza electromotriz (FEM, la cual designaremos en adelante con E). E es igual a la diferencia máxima de potencial de una pila correctamente abierta,o sea, es igual a la diferencia de potencial entre los terminales de los conductores de primera clase, ambos del mismo material, y unidos a los electrodos de la pila (circuito). El signo de la FEM coincide con el signo de la diferencia de potencial total del circuito o es opuesta a él en dependencia del sistema de signos adoptados.
Si al pasar una corriente eléctrica en diferentes direcciones,...