Experimentos

CELDAS VOLTAICAS

Celda voltaica
También llamada pila galvánica es la que utiliza una reacción química para producir energía eléctrica. Luigi Galvani, 1780 Alessandro Volta, 1800.

Puente salino
Entre las dos soluciones se tiene un puente salino donde los iones pueden moverse con facilidad. El puente salino cumple con dos funciones: evita que se mezclen las soluciones de los electrodos ypermite el contacto eléctrico entre las dos soluciones y con esto cierra el circuito eléctrico.

Análisis químico en la celda
Las tiras de Zinc y Cobre, dentro de soluciones de sulfato de Zinc y sulfato de Cobre respectivamente, actúan como electrodos (el Zinc negativo- actúa como ánodo y el Cobre -positivo- como cátodo).

Análisis químico en la celda
El puente salino (en este caso concloruro de potasio) permite a los electrones fluir entre los recipientes “sin que se mezclen las soluciones” y pase la corriente eléctrica, además evita la polarización en cada semicelda por iones sobrantes.

Análisis químico en la celda
Si ambas soluciones se conectan mediante un voltímetro, su lectura será 1.1 Voltios, esto debido a que el potencial de oxidación del Zn++ es 0.763 Voltios y eldel Cu++ es de 0.337 Voltios, por lo tanto el Zinc (de mayor potencial) le cede electrones al Cobre (de menor potencial).
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Análisis químico en la celda
Las semi-reacciones correspondientes son: Ánodo: Zn° → Zn++ + 2eCátodo:Cu++ + 2e- → Cu°

Ma.de Guadalupe García Hdez.

Observaciones
De esta manera se puede establecer que el cátodo es el electrodo donde seefectúa la reducción (ganancia de electrones). Por otro lado, el ánodo es el electrodo donde tiene lugar la oxidación (pérdida de electrones).
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Potencial Normal de Electrodo (E°)
Cada celda presenta una semireacción y tiene un potencial de electrodo, a condiciones normales. Este mide su fuerza conductora, en Voltios. También es llamada “fuerza electromotriz of.e.m.”
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Potencial Normal de Electrodo (E°).
La semi-reacción que tenga mayor potencial de electrodo será la que se comporte como REDUCCION. La semi-reacción de menor potencial será la OXIDACION, invirtiéndola y cambiándole de signo a su potencial, convirtiéndose en E° de oxidación.
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Electrodo Normal de Hidrógeno
No es posible determinaren forma absoluta el potencial de un electrodo individual por medios experimentales, ya que cada oxidación debe ir acompañada de una reducción (pues los electrones deben ir a algún sitio). Por lo tanto, es preciso establecer un patrón arbitrario. Por convenio, se toma como referencia el Electrodo Normal de Hidrógeno (ENH).
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Electrodo Normal de Hidrógeno
Unelectrodo normal de hidrógeno consta de una pieza metálica recubierta electrolíticamente de una capa rugosa de platino, sumergida en una solución 1,0 Molar de iones H+. Se burbujea hidrógeno gaseoso, H2, a través de un tubo de vidrio sobre dicho electrodo platinado a 1 atm de presión.
Prof.Ma.de Guadalupe García Hdez.

Electrodo Normal de Hidrógeno.
1. Al hacer funcionar la celda, el electrodo deZinc disminuye de masa y la concentración de Zn+2 aumenta en la solución de la semicelda. 2. La concentración de iones H+ del ENH disminuye al formarse gas hidrógeno. 3. El potencial inicial de la celda resulta 0.763Voltios.
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Electrodo Normal de Hidrógeno.

Ma.de Guadalupe García Hdez.

Fuerza electromotriz (f. e. m.)
La f.e.m. es el E° de una pila voltaica yes la diferencia de potencial entre dos electrodos de la pila y es medida en Voltios; así mismo, es la medida de la tendencia para que se realice una oxidación-reducción
Ma.de Guadalupe García Hdez.

Fuerza Electromotriz
Entre mayor es la tendencia a que ocurra la reacción en la pila, mayor es la fuerza electromotriz de ésta. La f.e.m. de una pila dada también depende de la concentración...