Electroquímica

“Electroquímica”

Introducción:
Por simple observación sabemos que todas las reacciones químicas tienen algún tipo de cambio.
Cuando estas reacciones incluyen un desprendimiento de energía, esta podría ser aprovechada o contabilizada para hacer uso óptimo de la misma, pero ¿qué sucede con la materia durante estos procesos?, ¿qué tipo de energía es la que se libera?, y ¿qué tipo de reacción selleva a cabo; bueno, de esto es de lo que la electroquímica se encarga.

Desarrollo:
La electroquímica estudia los cambios químicos que producen una corriente eléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. Es por ello, que el campo de la electroquímica ha sido dividido en dos grandes secciones. La primera de ellas es la Electrólisis, la cual se refiere a las reaccionesquímicas que se producen por acción de una corriente eléctrica. La otra sección se refiere a aquellas reacciones químicas que generan una corriente eléctrica, éste proceso se lleva a cabo en una celda o pila galvánica.

Imagen 1. Reacciones electrolíticas.

Celdas electrolíticas: son aquellas en las cuales la energía eléctrica que procede de una fuente externa provoca reaccionesquímicas no espontáneas generando un proceso denominado electrólisis.
Las celdas electrolíticas constan de un recipiente para el material de reacción, dos electrodos sumergidos dentro de dicho material y conectados a una fuente de corriente directa.

Imagen 2. Recipiente para el material de reacción.
“Electroquímica”

Celdas voltaicas o galvánicas: son celdas electroquímicas en las cuales lasreacciones espontáneas de óxido-reducción producen energía eléctrica. Las dos mitades de la reacción de óxido reducción, se encuentran separadas, por lo que la transferencia de electrones debe efectuarse a través de un circuito externo.

Imagen 3. Circuito de transferencia de e-.
En todas las reacciones electroquímicas hay transferencia de electrones y por tanto, son reacciones de óxidoreducción (redox) soluciones electrolíticas.
Existen teorías que permiten explicar el comportamiento de las soluciones electrolíticas. Una de estas teorías es la de la Ionización de Arrhenius. Arrhenius propuso en 1887 la Teoría de la disociación electrolítica, la cual está basada en la idea de que los electrolitos se disocian en iones al ponerse en contacto con el agua.

Postulados de laTeoría de Arrhenius:
a) Los electrolitos al disolverse en el agua se disocian parcialmente en iones, los cuales son átomos o radicales con carga eléctrica. | |
b) El número de cargas eléctricas transportadas por cada ión es igual a su valencia y el número total de cargas de los cationes es igual al total de cargas de los iones, de allí que las soluciones electrolíticas sean eléctricamente neutras.| |
c) La ionización es un proceso reversible y se establece un equilibrio, propio de cada electrolito, entre las moléculas no disociadas y los iones. |
d) Los iones deben ser considerados como especies químicas con sus propiedades características. |

e) Los poliácidos se ionizan en fases. Por ejemplo: | |

“Electroquímica”

La electrolisis como proceso de Óxido – Reducción: Se tieneun recipiente o cuba electrolítica compuesta por dos electrodos inertes conectados a una fuente de corriente. Al colocar una solución electrolítica en el recipiente y hacer pasar una corriente eléctrica, los iones positivos de la solución se mueven hacia el cátodo (cationes) y los iones negativos hacia el ánodo (aniones).La reducción ocurre en el cátodo y la oxidación en el ánodo.

Todos losprocesos electrolíticos implican reacciones de óxido-reducción o redox. Por ejemplo: en la electrólisis de una solución de cloruro de sodio, el número de oxidación del cloro pasa de -1 a 0 en el ánodo y en el cátodo el número de oxidación del sodio pasa de +1 a 0. Cuando se da la oxidación de manera simultánea se da la reducción.
Leyes de Faraday de la Electrólisis: Michael Faraday, formuló las...