Quimica inorganica

UNIDAD III INTRODUCCION A LA ELECTROQUIMICA

Electroquímica, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por laacción de las corrientes o voltajes.
El concepto de estado de oxidación, es útil para los cambios que se dan durante las reacciones químicas. Entre las reacciones químicas más comunes y más importantes están las que comprenden cambios en los estados de oxidación de los átomos. Por ejemplo considere la reacción que ocurre cuando se adiciona zinc metálico a ácido clorhídrico.
Zn (s) + 2 H+(ac) ( 2Zn+2 (ac) + H2 (g)

Durante esta reacción el estado de oxidación del Zn aumenta de 0 en Zn (s) a +2 en Zn+2 (ac) En tanto que el hidrogeno disminuye de +1 a 0 . Las reacciones químicas en las que el estado de oxidación de una o más sustancias cambia, se llaman reacciones de oxidación-reducción ( o reacciones redox).
La oxidación implica la pérdida de electrones. En cambio lareducción implica la ganancia de electrones.
Las reacciones de oxidación reducción comprenden la transferencia de electrones de un átomo que oxida a un átomo que se reduce. En el ejemplo, los electrones se transfieren de los átomos de zinc (el zinc se oxida) a los iones hidrógeno ( el hidrogeno se reduce).
La transferencia de electrones que ocurre en la reacción produce energía en forma de calor: lareacción está termodinámicamente “favorecida” y procede en forma espontánea. La transferencia de electrones que ocurre durante las reacciones oxidación- reducción también se puede utilizar para producir energía en forma de electricidad. En otros casos, utilizamos la energía eléctrica para que ocurran determinados procesos químicos que no son espontáneos. La rama de la química que se refiere a lasrelaciones entre electricidad y reacciones químicas es la ELECTROQUIMICA, la que proporciona una visión de temas tan diversos como;

▪ la construcción y funcionamiento de baterías,
▪ la espontaneidad de reacciones,
▪ la electrodepositación y
▪ la corrosión de los metales.

La electroquímica es el estudio de la interacción entre la energía eléctrica y la energía química. Laenergía eléctrica se manifiesta en un flujo de electrones en un medio conductor, mientras la energía química es el resultado de una transferencia de carga eléctrica de una especie a otra en el transcurso de una reacción química.
Para comprender el funcionamiento de las celdas electroquímicas es importante conocer la respuesta a preguntas tales como ¿Qué tipo de reacciones químicas secaracterizan mediante la transferencia de electrones.? ¿Porqué las soluciones acuosas de algunas sustancias conducen la corriente eléctrica y otras no? ¿Cómo se puede inducir un flujo de electrones en un medio acuoso?. Así que, antes de describir el funcionamiento de las celdas electroquímicas se estudiarán las reacciones de oxidación y reducción y las soluciones con electrolitos y no electrolitos.REACCIONES DE OXIDACION Y REDUCCION.
¿Cómo determinamos si una reacción química es de oxidación-reducción? Lo podemos hacer mediante una revisión de los números de oxidación de todos los elementos que participan en la reacción. Este procedimiento no dice qué elementos( si es que alguno) cambia su estado de oxidación. Por ejemplo

Zn (s) + 2 H+ (ac) ( 2 Zn+2 (ac) + H2 (g)
0 +1 +20
Escribiendo el número de oxidación de cada elemento abajo de la ecuación podemos ver con facilidad los cambios que ocurren en el estado de oxidación. El estado de oxidación de Zn cambia de 0 a +2 y el hidrógeno cambia +1 a 0
En una reacción de oxidación- reducción como la ecuación anterior ocurre una clara transferencia de electrones. El zinc debe perder electrones a medida que el Zn...