par galvánico y cementación

PAR GALVANICO Y
CEMENTACION

PARES GALVANICOS
• Se llama par galvánico al formado por dos metales distintos, que en
contacto con un electrolito, tienen una diferencia de potencial, por lo
que se forma una pila galvánica en la que el ánodo (potencial más
negativo) se corroe mientras que el cátodo (potencial menos
negativo) no sufre corrosión (sufre reducción, es decir recibe
electrones).PARES GALVANICOS
• El flujo de corriente es del ánodo al cátodo (en el
electrolito por medio de iones y en el metal por medio de
electrones). Al formarse el par galvánico el ánodo se
polariza positivamente (a potencial menos negativo) y el
cátodo se polariza negativamente (a potencial más
negativo).
• A mayor diferencia de carga mas rápida es la corrosión
del material máselectronegativo.

ECUACIÓN DE NERNST
La ecuación de Nernst: Relaciona los potenciales redox con la
concentración iónica y por tanto, nos indica cual es la influencia de la
concentración de cationes/aniones en el potencial redox de la pila.
Consideremos una pila formada por el sistema mas simple, un metal M
frente a un electrodo de referencia de H2
∆Gpila = ∆Gºpila + RT ln

[H+]

n

Pn/2H .[M+n]
2

Como estamos empleando un electrodo de referencia, la presión
parcial de H2 = 1 (atm) y la concentración de [H+]=1 molar, por lo cual:
∆Gpila = ∆Gºpila + RT ln
∆Gpila = -n. F. Epila

1
[M+n]

= -n. F. Eºpila + R.T. ln [M+n]-1

Como el electrodo de H2 tiene un potencial de cero, el potencial de la
pila Epila es equivalente al del metal, Em
-n. F. EM = -n. F. EºM - R.T. ln[M+n]

EM = EºM + R.T . ln [M+n]
n. F

Esta es la ecuación de Nernst en su forma mas simplificada.
Cuando la reacción redox no tiene lugar con un electrodo de
referencia, sino con otros elementos diferentes, la ecuación de Nernst
toma la forma general siguiente:
EM = EºM + R.T ln ([reactantes] / [productos])
n. F
Potencial Redox: Es el potencial de electrodo cuando trabajamos conespecies iónicas, como por ejemplo Fe+3 +1 e- → Fe+2
La ecuación de Nernst permite conocer el potencial de electrodo de
cualquier semipila conociendo los potenciales standard, la
concentración y los electrones intercambiados

CEMENTACIÓN

- La cementación consiste en la reducción del metal a forma metálica
elemental mediante el empleo de otro metal con mayor potencial de
oxidación que él.
- Sellama cementación porque el metal que se reduce suele aparecer
adherido sobre el reactivo que se añade.
El metal mas noble es el que se cementa
- Cuanto mayor es la diferencia de potencial entre ambos metales
mas favorecida está la reacción (∆G es menor).
- Lo que se forma es una pila galvánica, donde el cátodo es el metal
que se cementa y el ánodo el que se disuelve.
- La cinética de lareacción depende de la diferencia de potencial y
de la concentración de la disolución.

CEMENTACIÓN

El mecanismo redox que ocurre es el de una pila galvánica: Las partículas
del metal cementante presentan en zonas localizadas un potencial menor
que en otras zonas (límites de grano, fases,.....). Las zonas de menor
potencial actúan como ánodos frente al resto de la partícula, que actúacomo cátodo. Así, el metal que se reduce se deposita en las zonas
catódicas mientras que el metal cementante se oxida y disuelve a través de
las zonas anódicas.
Las líneas azules
corresponden al
estado inicial

CEMENTACIÓN
La elección del cementante:
Se realiza en primer lugar según el potencial redox del par entre los dos
metales. La gráfica siguiente muestra una serie de potencialeselectromotrices entre varios pares.
Pero la elección
final depende del
precio y de la
aplicación a la
que se destine la
cementación.

Agentes
fuertemente
oxidantes

Reductores
débiles

Agentes
oxidantes
débiles

Agentes
Reductores
Fuertes

DIFERENCIAS: CEMENTACIÓN Y ELECTRÓLISIS
- Las cementaciones conducen a la precipitación de un metal con un
elevado grado de impureza...