Quimica General

Tema 9

Reaccions electroquímiques

Electroquímica
Part de la química que estudia la interconversió entre l’energia elèctrica i l’energia química.
Tracta de l’ús De les reaccions químiques pera produir electricitat (pila) De l’electricitat per a produir reaccions químiques (electròlisi)

CONTINGUT 1.- Sistemes electroquímics. Reaccions redox. 2.- Termodinàmica dels sistemeselectroquímics. Piles voltaiques. 3.- Força electromotriu de les piles. Potencials d’elèctrode. 4.- Dependència de la fem amb les concentracions. Equació de Nernst. 5.- Tipus d’elèctrodes. 6.- Aplicacions. 7.-Fenòmens de corrosió. 8.- Cel·les o piles electrolítiques.

1

Sistemes electroquímics. Reaccions Redox.
Sistemes electroquímics: tenen lloc reaccions de transferència d’electrons anomenadesd’oxidació-reducció o reaccions redox

M ↔ M+n + n eX + n e ↔ X-n Μ + X ↔ M+n + X-n
Parells redox conjugats

M s’oxida: perd e- ; agent reductor

X es redueix: guanya e- ; agent oxidant Reacció redoxM+n/ M X/ X-n

Exemple:

Zn(s) + Cu2+(aq) ↔ Zn2+ (aq) + Cu(s)

Zn ↔ Zn2+ + 2eCu2+ + 2e- ↔ Cu

Semireacció d’oxidació
Zn perd electrons: s’oxida; és l’agent reductor

Semireacció dereducció
Cu2+ guanya electrons: es redueix; és l’agent oxidant

Intervenen dos parells redox conjugats

Zn2+/Zn Cu2+/Cu

2

Termodinàmica de sistemes electroquímics. Piles voltaiques
Zn(s) +Cu2+(aq)→ Zn2+(aq) + Cu(s)
Zn Cu

Reacció espontània : ΔG < 0

Cu2+ SO42-

Zn2+

Reacció per contacte directe. Així no és un dispositiu útil per generar corrent elèctric.

Pilaelectroquímica: Dispositiu en el qual es produeix un corrent elèctric (flux d’e- a través d’un circuit) gràcies a una reacció espontània (pila galvànica o voltaica) o en el qual s’utilitza corrent elèctric per dur aterme una reacció química no espontània (cèl⋅lula electrolítica).

Luigi Galvani
(1737-1798)

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
(1745-1827)

Pila de Daniell

Zn → Zn2+ +...