celdas eletrliticas

CELDAS ELECTRLITICAS
I. OBJETIVOS
I.1. Construir una celda electrolítica e identificar cuáles son sus elementos.
I.2. Medir variables eléctricas(voltaje, amperaje, resistencia)
I.3. Determinar cuál es la influencia de la distancia entre los electrodos sobre las variables eléctricas.
I.4.
II. MARCO TEÓRICO
II.1. Electrolisis
Electrolisis es el proceso donde se emplea una determinadacantidad de energía eléctrica haciéndola pasar a través de una sustancia en solución o fundida ocasionando en ella cambios químicos. La electrolisis se lleva a cabo en un dispositivo conocido como celda electrolítica.[1]
II.2. Celda electrolítica
Las celdas electrolíticas están constituidas por un recipiente; el cual contiene al electrólito y debe ser de un material que no reaccione con éste, doselectrodos (uno funciona como cátodo y el otro como ánodo) quiénes permiten el paso de la corriente eléctrica. Una fuente de voltaje y un amperímetro.[1]

Fig Nº1. Celda electrolítica.


II.2.1. Partes de una celda electrolítica.
2.2.1.1. Celda o cuba electrolítica: depósito, donde ocurre o se lleva a cabo la electrolisis
2.2.1.2. Electrolito: Es la sustancia capaz de descomponerse porefecto de la corriente eléctrica, esto ocurre con aquellos compuestos iónicos o covalentes que en solución o fundidos se disocian en iones, y conducen la corriente eléctrica. El electrolito siempre va dentro de la celda o cuba electrolítica.
2.2.1.3. Electrodo: Son barras o placas generalmente metálicas que al estar en contacto con el electrolito, logran que éste entre en reacción, puestoque son los terminales de los bornes de una batería o acumulador de corriente continua (fuente) Pueden ser:
- Activos: Cuando además de conducir la corriente eléctrica, reaccionan participando en el proceso y por lo tanto sufren cambios químicos durante el proceso
Ejemplo: Zn, Cu, Ag, Sn
- Inertes: Cuando su única función es conducir la corriente eléctrica, reaccionan participando en elproceso y por lo tanto sufren cambios químicos durante el proceso.
Ejemplo: Grafito, Pt, Pd
2.2.1.4. Cátodo: Es electrodo que lleva electrones a la solución electrolítica o electrolito y es donde ocurre la reducción; su carga es negativa.
Los iones que van al cátodo se llaman cationes y son iones positivos.
2.2.1.5. Ánodo: Es el electrodo que saca electrones de la solución electrolítica,y es donde ocurre la oxidación, su carga es positiva.
Los iones que se dirigen al ánodo, se llaman aniones y son los iones negativos.
2.2.1.6. Fuente de energía: En los procesos electrolíticos se usan generadores de corriente continua (baterías o pilas conectadas en serie), con la finalidad que no produzcan sobrecargas.[2]



II.2.2. Potencial de la celda.
La corriente de electronesfluye del ánodo al cátodo porque hay una diferencia de energía potencial entre los dos electrodos. El potencial de la celda o fuerza electromotriz (fem) que aparece reflejado en el voltímetro se obtiene de:

Epila = Ecátodo- Eánodo

Hay que tener en cuenta que no podemos medir los potenciales absolutos, con los instrumentos de medida de voltaje sólo podemos medir diferencia de potencial.
Elpotencial relativo de un electrodo vendrá dado por:

ERelativo = EElectrodo- EReferencia

Para que los datos puedan ser aplicados de una manera general se refieren a un electrodo de referencia: Electrodo Estándar de Hidrógeno que se le da por convenio el valor de 0,00 voltios.
Se obtiene así una tabla de potenciales estándar EO referidos al electrodo de hidrógeno medidos a temperatura de 25 ºC(298 Kelvin)[3]


Fig Nº2. Potenciales electroquímicos de reducción.

La diferencia de potencial es una medida de la tendencia que tiene la reacción de transcurrir de un estado de no-equilibrio a un estado de equilibrio.
El potencial de la celda depende de:
• Naturaleza de los Electrodos
• Naturaleza de los Iones
• Concentración
• Y Temperatura





II.3. Aplicaciones
II.3.1....