quimjica
1. Reacción de reducción A + ne- → An-
2. Cuando la corriente eléctrica suministra electrones a la sustancia A, y
3. Reacción de oxidación B - ne- → Bn+
4. Cuando la corrienteeléctrica sustrae electrones a la sustancia B.
En estas reacciones, A y B representan sustancias químicas, n es un número entero que se asocia al equivalente de carga que reacciona con las sustancias A y B; e- representa a los electrones que se insertan en la sustancia A o se retiran de la sustancia B, y los superíndices n- y n+ representan los números de carga eléctrica adquiridos por lassustancias A y B (el positivo representa una deficiencia y el negativo un exceso). Cuando B tiene una carga positiva, Bn+, se llama catión, y cuando A tiene una negativa, An-, se llama anión. No hay que olvidar que la escritura de reacciones químicas, y por lo tanto de las electroquímicas, es una representación de las sustancias que se ponen en contacto con la carga eléctrica para reaccionar yproducir una nueva sustancia.
Algunos dispositivos que funcionan cuando se llevan a cabo reacciones electroquímicas son las pilas o baterías utilizadas en el automóvil, relojes, teléfonos celulares, computadoras, entre otros. O cuando se hace una electrólisis y se deposita un metal sobre una superficie a partir de su forma iónica (metales disueltos). La electroquímica es una disciplina muyversátil que puede ayudar a resolver innumerables problemas que van desde dispositivos que funcionan como fuentes alternas de energía (celdas de combustible) hasta unidades de proceso en las plantas de extracción y refinación de metales (celdas de electrólisis), pasando por procesos de corrosión. Otra aplicación importante de la electroquímica se da en el análisis químico, donde se hace uso de sensoreselectroquímicos cuyas mediciones se adquieren como diferencias de voltaje (potenciómetros) o corrientes eléctricas (amperímetros). De los sensores potencio métricos se puede mencionar el electrodo de pH y los de ion selectivo y en cuanto a los sensores amperométricos se destacan los electrodos inertes de carbón vítreo, platino y oro, que sólo sirven de soporte para reacciones de oxidación o dereducción.
Tipos de reacciones redox (según su espontaneidad)
Reacciones espontáneas (se produce energía eléctrica a partir de la energía liberada en una reacción química): Pilas voltaicas
Reacciones no espontáneas (se producen sustancias químicas a partir de energía eléctrica suministrada): Electrólisis
Electrolisis
Cuando la reacción redox no es espontánea en un sentido, podrá suceder si desdeel exterior se suministran los electrones. En el ejercicio D anterior en el que el electrodo de Magnesio hacía de ánodo y se oxidaba frente al de plata que hacía de cátodo formando una pila de f.e.m = 3,17 V, se puede forzar la formación de Mg(s) (reducción) si desde el exterior se suministran los 3,17 V que se necesitan vencer (por ejemplo, usando una pila que proporcione mayor voltaje).Aplicaciones:
Se utiliza industrialmente para obtener metales a partir de sales de dichos metales utilizando la electricidad como fuente de energía.
Se llama galvanoplastia al proceso de recubrir un objeto metálico con una capa fina de otro metal:
Ejemplo: Zn2+ + 2 e– → Zn (cincado) (en este caso, los electrones los suministra la corriente eléctrica)
Producción de aluminio, litio, sodio, potasio ymagnesio.
Producción de hidróxido de sodio, ácido clorídrico, clorato de sodio y clorato de potasio.
Producción de hidrógeno con múltiples usos en la industria: como combustible, en soldaduras, etc. Ver más en hidrógeno diatómico.
La electrólisis de una solución salina permite producir hipoclorito (cloro): este método se emplea para conseguir una cloración ecológica del agua de las piscinas....
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