Electroquimica

Conceptos
Electroquímica: es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. En general, la electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidación y reducción encontrándose separadas, físicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito eléctrico.

Electrólisis: consiste en ladescomposición mediante una corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.

Electrolito: es una sustancia que se descompone en iones (partículas cargadas de electricidad) cuando se disuelve en los líquidos del cuerpo o el agua, permitiendo que la energía eléctrica pase a través de ellos. Algunos de los ejemplos de electrolitos son el sodio, el potasio, el cloruro y elcalcio. La responsabilidad principal de los electrolitos en los seres vivos es llevar nutrientes hacia las células y sacar los desechos fuera de estas.

Oxidación: es una reacción química donde un metal o un no metal cede electrones, y por tanto aumenta su estado de oxidación.

Reducción: es el proceso electroquímico por el cual un átomo o ion gana uno o varios electrones. Implica la disminuciónde su estado de oxidación. Este proceso es contrario al de oxidación.

Ánodo: es el electrodo positivo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.

Cátodo: es el electrodo negativo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.Electrodo: es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito.

Celda Galvánica: es 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 unareacción de oxido-reducción para generar una corriente eléctrica.

Celda Electroquímica: es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea en donde la sustancia oxidante está separada de la reductora de manera que los electrones deben atravesar un alambre de la sustancia reductora hacia la oxidante.
En una celda el agente reductor pierde electrones portanto se oxida. El electrodo en donde se verifica la oxidación se llama ánodo. En el otro electrodo la sustancia oxidante gana electrones y por tanto se reduce. El electrodo en que se verifica la reducción se llama cátodo.
La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque hay una diferencia de energía potencial entre los electrodos. La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y elcátodo se mide en forma experimental con un voltímetro, donde la lectura es el voltaje de la celda
Pila Química: es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica. Se basa en las diferentes tendencias que poseen los elementos químicos para oxidarse o reducirse.

Proceso de la Electrólisis del Cloruro de Sodio (NaCl) en solución
En el caso de la electrólisis del NaCl, lascargas eléctricas negativas (aniones) son atraídas por el polo positivo (ánodo) donde ocurre el proceso denominado oxidación. Los iones positivos serán atraídos por el polo positivo (cátodo) y es donde se produce la reacción de reducción.

Las semirreacciones para el proceso del cloruro de sodio son:
Oxidación: 2Cl-  Cl2 + 2e-
Reducción: 2H2O + 2e-  H2 + 2OH-

En la región catódica, elcatión sodio con el anión hidroxilo forma hidróxido de sodio:
6Na + 6HO-  6NaOH

Los iones OH- se dirigen hacia la zona anódica y reaccionan con el cloro según la siguiente reacción:
3 Cl2 + 6 NaOH  NaClO3 + 5 NaCl + 3 H2O
Cuando se realiza la electrólisis del cloruro de sodio en la cuba correspondiente al ánodo (polo positivo) colocas unas gotas de fenolftaleina y se observará que este...