Construcción de una celda galvánica

CONSTRUCCIÓN DE UNA CELDA GALVÁNICA

EFRAIN CASTILLO

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
PROGRAMA DE QUÍMICA
MONTERÍA
2010

OBJETIVOS

• Construir una celda galvánica.

• Utilizar la celda construida como celda de concentración.

• Encontrar las concentraciones de soluciones problema de sulfato de Magnesio y Sulfato de Cobre a partir de soluciones deconcentración conocidas.

INTRODUCCIÓN

La Electroquímica es la parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por laacción de las corrientes o voltajes.
La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en especies químicas cargadas positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corriente eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito(compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia depotencial o voltaje aplicado.
La acción de una corriente sobre un electrolito puede entenderse con un ejemplo sencillo. Si el sulfato de cobre se disuelve en agua, se disocia en iones cobre positivos e iones sulfato negativos. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo como átomos decobre. Los iones sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, son inestables y se combinan con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. Esta reacción de descomposición producida por una corriente eléctrica se llama electrólisis.
En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrolito sigue la ley enunciadapor el químico físico británico Michael Faraday. Esta ley afirma que la cantidad de material depositada en cada electrodo es proporcional a la intensidad de la corriente que atraviesa el electrolito, y que las masas de distintos elementos depositados por la misma cantidad de electricidad son directamente proporcionales a las masas equivalentes de los elementos, es decir, a sus masas atómicasdivididas por sus valencias. Todos los cambios químicos implican una reagrupación o reajuste de los electrones en las sustancias que reaccionan; por eso puede decirse que dichos cambios son de carácter eléctrico. Para producir una corriente eléctrica a partir de una reacción química, es necesario tener un oxidante, es decir, una sustancia que gane electrones fácilmente, y un reductor, esdecir, una sustancia que pierda electrones con facilidad.
Las reacciones químicas en las que se produce cambio en los estados de oxidación de las especies que participan, conllevan el flujo de partículas cargadas y se pueden emplear para generar corriente eléctrica. A la inversa, también se puede aplicar una corriente generada para producir una reacción química de las características anotadasen una dirección particular.

CELDAS GALVÁNICAS
Cuando una reacción química en la que hay cambio en los estados de oxidación se produce espontáneamente, se puede diseñar un dispositivo que permita el paso de las cargas por una región determinada constituyéndose en una celda galvánica. En una celda galvánica se utiliza una reacción de oxido-reducción para generar una corriente eléctrica....