Tema7

Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Química
Química General

Tema # 7
Óxido-reducción

Prof. Roger Enrique Montealegre
Semestre A-2009.

CONTENIDO
1. Iones.
2. Reductores y oxidantes.
3. Ecuaciones de óxido – reducción.
4. Balanceo redox.
5. Movimiento de electrones bajo la acción de una diferencia de potencial
eléctrico.
6. Transporte de carga eléctrica pormovimientos de electrones e iones en
solución.
7. Electrodo normal de hidrógeno.
8. Potencial cero.
9. Montaje de celdas para medidas de los potenciales electroquímicos.
10. Tablas de potenciales electroquímicos normales.
11. Ecuación de Nerst.
12. Equilibrio.
13. Pilas.
14. Celdas electroquímicas.

Un automóvil convencional con motor de gasolina convierte la energía
química en energía cinética (energíade movimiento) con una eficiencia del
25 por ciento. Un automóvil con un motor eléctrico es tres veces más
eficiente. Desgraciadamente, en los inicios del desarrollo de la tecnología
de automóviles, los dispositivos para transformar energía química en
electricidad no funcionaban con sus eficiencias intrínsecas. Este hecho,
junto con la disponibilidad de gasolina de gran calidad a bajo costo, hizoque prevaleciese el automóvil con motor de combustión interna.
Ahora que nos preocupan la disponibilidad de la energía a largo plazo y la
contaminación atmósferica, existe un interés renovado en los automóviles y
autobuses con motor eléctrico.
En este capítulo veremos cómo se puede utilizar reacciones químicas para
producir electricidad y cómo puede utilizarse la electricidad para producirreacciones químicas.
Las aplicaciones prácticas de la electroquímica son innumerables desde las
baterías y las células de combustible como fuentes de energía eléctrica
hasta la obtención de productos químicos, el refinado de metales y los
métodos para controlar la corrosión.
En la vida diaria la destrucción de los metales por la acción del medio
ambiente es el caso más notorio de reacciones espontáneas deóxidoreducción. El hierro y la mayor parte de los metales pasan continuamente al
estado iónico por reacción con el oxígeno del aire, se destruyen,
produciendo electrones, consumidos por otros átomos, sin ningún beneficio
práctico. Es una forma de manifestación de la maldición del génesis "de
polvo eres y en polvo te convertiras". Este proceso de destrucción de
materiales sin una finalidadpráctica, se conoce como corrosión.
La corriente eléctrica generada en las reacciones óxido-reducción va desde
los átomos que pierden electrones hacia los átomos que ganan electrones.
Si se mantiene separados los átomos que pierden electrones de los átomos
que los consumen, mediante un dispositivo adecuado, es posible hacer
circular esta corriente en forma externa, por utensillos de usos prácticos
comobombillos, motores. Se denominan celdas voltaícas, electroquímicas.
Mediante la aplicación de una corriente eléctrica se genera una reacción
química, un ejemplo clásico, es el famoso baño de oro o plata a una prenda,
este proceso se denomina electrólisis.

La electroquímica estudia la generación de energía eléctrica por medio de
las reacciones químicas y la realización de reacciones químicas bajoel
efecto de la energía eléctrica.
En el tema anterior se estudiaron una serie de reacciones ácido-base, las
cuales forman una clase importante de procesos químicos que tienen en

común la transferencia protónica. Existe otro grupo importante de
reacciones donde se presenta otro tipo de transferencia, la electrónica, estas
reacciones se conocen como REDOX (de óxido – reducción). Ejemplo de
estetipo de reacción redox tenemos:
Zn(s) + Cu+2(ac) ↔ Cu(s) + Zn+2(ac)
En este ejemplo hay una manifiesta reacción de óxido-reducción, ya que se
aprecia un cambio en el estado de oxidación del zinc metálico (0) a zinc en
solución [Zn(II)], de igual manera ocurre para el ión cúprico(+2) cuando
cambia su estado de oxidación al formar el cobre metálico(0). Existen otras
reacciones redox en las cuales...