ELECTROQU MICA


ELECTROQUÍMICA
Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interfaz de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico que también es muy importante en el mundo (el electrolito) pudiendo seruna disolución y en algunos casos especiales, un sólido.
Si una reacción química es provocada por una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis. En cambio, si la diferencia de potencial eléctrico es creada como consecuencia de la reacción química, se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.
Las reacciones químicasdonde se produce una transferencia de electrones entre moléculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o, en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.
En general, la electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reaccionesde oxidación y reducción encontrándose separadas, físicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito eléctrico. Esto último es motivo de estudio de la química analítica, en una sub disciplina conocida como análisis potencio métrico.
PRINCIPIOS DE LA ELECTROQUÍMICA
Reacciones de Reducción-Oxidación
Las reacciones de reducción-oxidación son las reacciones de transferenciade electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente). En dichas reacciones la energía liberada de una reacción espontánea se convierte en electricidad o bien se puede aprovechar para inducir una reacción química no espontánea.
Balanceo de las ecuaciones Redox
Las reaccioneselectroquímicas se pueden balancear por el método ion-electrón donde la reacción global se divide en dos semirreacciones (una de oxidación y otra de reducción), se efectúa el balance de carga y elemento, agregando H+, OH−, H2O y/o electrones para compensar los cambios de oxidación. Antes de empezar a balancear se tiene que determinar en qué medio ocurre la reacción, debido a que se procede de una maneraen particular para cada medio.
Medio Ácido
Se explicará por medio de un ejemplo, cuando una sal magnésica reacciona con Bismutato de Sodio.
El primer paso es escribir la reacción sin balancear:

Reacción sin balancear:
Mn2+ (aq) + NaBiO3(s) → Bi3+ (aq) + MnO-4(aq)
Luego se divide en dos semirreacciones:
Semirreación de reducción:
*Mn2+ (aq) → MnO-4(aq)
Semirreación de reducción:
* BiO3-(s) → Bi3+(aq)
Cada semirreación se balancea de acuerdo con el número y tipo de átomos y cargas. Como estamos en medio ácido los iones H+ se agregan para balancear los átomos de H y se agrega H2O para balancear los átomos de O.
4H2O (l) + Mn2+ (aq) → MnO4- (aq) + 8H+ (aq) + 5e-
2e- + 6H+ (aq) +BiO3-(s) → Bi3+ (aq) + 3H2O (l)
Finalmente se multiplica cada semirreación por un factor para que se cancelenlos electrones cuando se sumen ambas semirreacciones.
8H2O (l) + 2Mn2+ (aq) → 2 MnO4- (aq) + 16H+ (aq) + 10e-
10e- + 12H+(aq) + 5BiO3-(s) → 5Bi3+(aq) + 15H2O(l)
Reacción Balanceada:
14H+ (aq) + 2Mn2+ (aq) + 5Na BiO3-(s) → 7H2O (l) + 2 MnO4- (aq) + 5Bi3+(aq) + 5Na+(aq)
En algunos casos es necesario agregar contra iones para terminar de balancear la ecuación. Para este caso, si se conociera el aniónde la sal magnésica, ese sería el contra ión. Se agrega por igual de ambos lados de la ecuación lo necesario para terminar de balancearla.
Medio Alcalino
También se explicará por medio de un ejemplo, cuando el Permanganato de potasio reacciona con el Sulfito de sodio.
El primer paso es escribir la reacción sin balancear:
Reacción sin balancear:
KMnO4 + Na2SO3 + H2O → MnO2 + Na2SO4 + KOH

Luego...