Electroquimica
La electroquímica es una rama de la química que estudia la interrelación de los fenómenos químicos y eléctricos, estableciendo una relación entre la acción química y la eléctrica. El flujo de electrones que atraviesa un material desde un punto a otro se denomina corriente eléctrica. Cuando la concentración de electrones se iguala en ambos puntos, cesa la corriente eléctrica.El material por el cual fluyen los electrones se denomina conductor.
ELÉCTRICOS Y NO ELÉCTRICOS
Se tiene n las siguientes sustancias, agua (H2O) y sal (cloruro de sodio: NaCI)
Se añade la sal al agua y se agita, para formar una solución de cloruro de sodio
Al montar un sistema como el señalado y ponerlo a funcionar, se observa que el bombillo se enciende Si se sustituye la solución de cloruro de sodio por cloruro de sodio fundido, se obtiene el mismo resultado, el bombillo se enciende.
Conclusión: el cloruro de sodio en solución acuosa o fundido conduce la corriente eléctrica. Cuando el experimento se repite con otras sustancias formadas por iones, se observa el mismo fenómeno.
UNIDADES Y ECUACIONES FUNDAMENTALES
Laintensidad de una corriente que pasa por un conductor se expresa en amperios (A). La diferencia de potencial en los puntos extremos del conductor se expresa en voltios (V).
La cantidad de electricidad transportada está dada en coulombios (C). Otra unidad de cantidad de electricidad que se emplea con frecuencia es el faraday, (F), que equivale a 96.500 coulombios (1F=96.500C).
La cantidad deelectricidad transportada por una corriente de intensidad I imperios en un tiempo de t segundo, es igual a q= I. t
Ejemplo1:
Una corriente continua de 0,5 amperios, pasa a través de un circuito durante 10 minutos, cuando se aplica una diferencia de potencial de 30 voltios. Calcular la cantidad de electricidad transportada por la corriente en coulombios y en faraday (F).
Datos:
I=0,5 A
t=10 10min
1min=60s
1F=96.500 C
1A=1 C
s
a) q.C=?
b) .q.F=?
Respuestas:
El tiempo se lleva segundos
t,s=10 min x 60s ; t= 600s
1 min
Luego se aplica la relación q= I x t
a) q,C=0,5 A X 600sx 1Cs
1A
q=300C
b) q,F=300 C X 1F
96500
Q=0.003IF
ELECTROLISISDEL AGUA ACIDULADA
El agua conduce muy débilmente la electricidad. Si se le agrega una pequeña cantidad de acido sulfúrico (agua acidulada de H2O4) al 10%9 se hace mas conductora, y experimenta el proceso de electrolisis mas rápidamente. El proceso se realiza utilizando un instrumento llamado voltámetro, el cual posee dos ramas laterales graduadas en milímetros,
que permiten leer losvolúmenes de los gases desprendidos. Los electrodos utilizados para este electrolisis son de platino (electrodos inertes) los cuales no intervienen en la reacción. El voltámetro se llena de agua acidulada, cuidando que no quede aire entre las ramas laterales. Se conecta una fuente de energía eléctrica continua (pilas o batería).en el circuito se puede colocar un amperímetro, si se desea realizarcálculos de masa de sustancias depositadas. Cuando se cierra el circuito, se observa un desprendimiento de burbujas de gas en cada rama. A medida que funciona el aparato, se observa que el volumen de gas desprendido en la rama donde se encuentra electrodo negativo (cátodo) es el doble del volumen del gas desprendido en la otra rama. Cuando se detiene el proceso, se puede demostrar, que el gas de mayorvolumen es hidrogeno, y el de menor volumen es oxigeno.
LEYES DE FARADAY DE LA ELECTROLISIS
La reacción química durante los electrolisis en los electrodos, no siempre es una deposición de material, si no que a veces es una reacción de oxidación (paso de iones ferrosos a férricos) o una reducción (ion estantico, al reducirse a ion estannoso). Entre 1800 y 1830,...
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