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INTRODUCCION

La vida moderna sería muy diferente sin las baterías. Sería preciso emplear una palanca para arrancar los motores, para dar cuerda a los relojes, y comprar extensiones larguísimas con el fin de poder escuchar la radio al ir de día de campo. Es un hecho que en la actualidad se depende mucho de las baterías.

Estas baterías o celdas electroquímicas fueron desarrolladasprimeramente por los científicos Luigi Galvani y Allesandro Volta por lo que también se les denomina celda galvánica o voltaica.

FUNCIONAMIENTO

La 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 sustanciareductora hacia la oxidante.

En una celda el agente reductor pierde electrones por tanto 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 potencialentre los electrodos. La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo se mide en forma experimental con un voltimetro, donde la lectura es el voltaje de la celda



TIPOS DE CELDAS ELECTROQUMICAS

Acumulador de plomo

En este tipo de celda la sustancia reductora es el plomo metálico, Pb, y la sustancia oxidante el óxido de plomo (IV), PbO ; el ácido sulfúrico, H SOAporta los iones H necesarios para la reacción ; también aporta iones SO que reaccionan con Pb para formar PbSO sólido.

En esta celda el ánodo es plomo metálico, el cual se oxida. En la reacción de la celda los átomos de plomo pierden dos electrones para formar Pb que se combina con los iones SO presentes en la solución formando PbSO sólido.

El cátodo de esta batería tiene óxido de plomo(IV) querecubre rejillas de plomo. Los átomos de plomo en el estado de oxidación +4 de PbO aceptan dos electrones cada uno y forman iones Pb que también dan lugar a PbSO sólido.

En la celda el ánodo y el cátodo se encuentran separados y están cubiertoscon ácido sulfúrico. Las semirreacciones que se producen en ambos electrodos y la reacción total de la celda se dan a cantinuación:

-REACCIÓN DELÁNODO Pb + H SO !PbSO + 2H + 2e (oxidación)

- REACCIÓN DEL CÁTODO PbO + H SO + 2e + 2H ! PbSO + 2H O (reducción)

- REACCIÓN TOTAL Pb(s) + PbO (s) + 2H SO (aq) ! 2PbSO (s) + 2H O (I)

La tendencia de los electrones a fluir del ánodo al cátodo en la batería depende de la capacidad del agente reductor para liberar electrones y la capacidad del agente oxidante para capurarlos. Si la batería estáformada por una sustancia oxidante con alta afinidad electrónica, los electrones viajan a través del alambre conector con gran fuerza y proporcionan considerable energía eléctrica. La presión sobre los electrones al fluir de un electrodo a otro en la bateria se conoce como el potencial de la misma y se mide en voltios.



•CELDAS SECAS

Estas se llaman así porque no contienen un electrolitolíquido. En su versión ácida, la batería seca contiene un recubrimiento interno de zinc que funciona como ánodo y una varilla de carbono en contacto con una pasta húmeda de MnO sólido, NH Cl sólido y carbón, que funciona como cátodo. Las semirreacciones de las celdas son complejas pero aproximadamente se describen así:

- REACCIÓN EN EL ÁNODO Zn ! Zn + 2e ( oxidación)

- REACCIÓN EN EL CÁTODO 2NH+ 2MnO + 2e ! Mn O + 2NH + H O (reducción)

Esta celda produce un potencial cercano a 1.5 voltios.

En la versión alcalina de la celda seca el NH Cl se sustituye por KOH o NaOH. En este caso las semireacciones que se efectúan son:

REACCIÓN EN EL ÁNODO Zn + 2OH ! ZnO(S) + H O + 2e (oxidacción)

- REACCIÓN EN EL CÁTODO 2MnO + H O + 2e ! Mn O + 2OH (reducción)



Las celdas...