Electroquímica

Nota:

• Es la rama de la química que estudia las transformaciones de energía química en energía eléctrica y viceversa.

1. Definiciones
   1. Cátodo

      Nota:

      • Es un electrodo en el que se produce la reacción de reducción. Es de carga positiva.
      1. Reducción

         Nota:

         • Proceso mediante el cual un material gana electrones
         1. Agente Reductor

            Nota:

            • Es la sustancia que provoca la reducción, debido a que contiene el átomo cuyo número de oxidación aumenta.
   2. Ánodo

      Nota:

      • Es un electrodo en el que se produce la reacción de oxidación. Es de carga negativa.
      1. Oxidación

         Nota:

         • Proceso mediante el cual un material pierde electrones
         1. Agente Oxidante

            Nota:

            • Es una sustancia que realiza la oxidación debido a que contiene el átomo cuyo número de oxidación disminuye.
2. Pilas

   Nota:

   • Son dispositivos generalmente pequeños en los que la energía química se transforma en energía eléctrica, posee variadas aplicaciones.
   1. Clasificación
      1. Pilas Primarias

         Nota:

         • Son aqueññas en donde el proceso de conversión de energía química a eléctrica es irreversible.
      2. Pilas Secundarias

         Nota:

         • Son aquellas en donde las reacciones de conversión tienen carácter reversible y cíclico.
   2. Tipos
      1. Pilas Galvánicas

         Nota:

         • Fueron creadas en 1800 por el físico italiano Alessandro Volta. Consiste en un cilindro o pila formado por varios discos de metales intercalados, a su vez los discos están separados por otros discos de cartón empapados en una solución salina, por último esta está conectada a un hilo metálico por el cual se conduce la electricidad. Los metales que  se utilizan por lo general son Cobre y Zinc.
      2. Pilas de Daniell

         Nota:

         • Se idea para contrarrestar el inconveniente de la rápida disminución de la pila de Volta. Consiste en dos semicerdas en las que se sumergen dos placas metálicas diferentes, estas placas están contenidad en una solución electrolítica, que por lo general es agua salada, se comunica a través de cables conectados a las placas metálicas.
      3. Pilas Secas

         Nota:

         • Fue creada en 1860 por George Leplanché. Esta pila consiste en un cilindro de Zinc en donde están contenidos en electrodo negativo de Zinc y otro electrodo positivo de Carbono. Los electrodos se encuentran rodeados de una mezcla de Carbono y óxido de Manganeso, adicionalemente contienen un electrolíto que es una pasta de cloruro de Amonio y cloruro de Zinc. Estas pilas producen un voltaje de 1.5V. Actualemente las pilas secas se fabrican con diferentes metales para incrementar su vida útil, pero el modelo es igual al original.
         • Hoy en día se tienen diferentes tipos de pilas secas:      Pilas Zn-Mg      Pilas Zn-Hg      Pilas Cd-Hg Esta última puede llegar a tener una vida útil de 10 años.
3. Potencial Normal de Oxidación

   Nota:

   • Se representa con la letra Epsilón (Eº). Es la medida de la fuerza oxidante o reductora de un sistema o pila.
   1. Cálculo
      1. 1er Paso

         Nota:

         • El metal con el menor número de Eº se oxida
      2. 2do Paso

         Nota:

         • El potencial menor cambia de signo.
      3. 3er Paso

         Nota:

         • Si el Eºt es negativo, podemos decir que dicha pila no funciona. Si por el contrario es positivo, podemos concluir que es si funciona.
4. Electrólisis

   Nota:

   • Es el proceso mediante el cual la electricidad produce cambios en los materiales utilizando una solución electrolítica, este proceso se realiza en un recipiente llamado celda electrolítica o voltámetro. La electrólisis sólo se produce en los líquidos, ya que en su mayoria estos se pueden ionizar. Los más utilizandos son: Ácidos, hidróxidos y sales fuertes.
   1. Leyes de Farady

      Nota:

      • En 1833 Michael Faraday estudió la relación existente entre la cantidad de electricidad utilizada en los procesos electroquímicos y las masas de las sustancias depositadas en los electrodos. Este proceso recibe el nombre de electrólisis: como resultados de sus estudios, Faraday descubrió dos leyes de gran importancia, las cuales son llamadas leyes de la electrólisis de Faraday.
      1. 1era Ley

         Nota:

         • "La cantidad total de sustancia depositada (reducida) en el cátodo o liberada (Oxidada) en ánodo durante la electrólisis, es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la solución electrolítica, siempre que la eficiencia sea del 100%"
      2. 2da Ley

         Nota:

         • "La cantidad de cualquier sustancia oxidada o reducida en los electrodos por la misma cantidad de electricidad es proporcional a su masa electroquímica (equivalente gramo), la cual puede ser definifda como la masa de una sustancia depositada o liberada durante la transferencia de 1mol e- " Dicha cantidad fue calculada y equivale a 96500 Coulombios (Coul) o un Faraday (F)
   2. Equivalente-gramo

      Nota:

      • Es el peso que perderá o ganará 6,02.10-23 electrones (número de abogadro)
   3. Masa electroquímica

      Nota:

      • Existen metales  cuya masa molecular es igual a su masa electroquímica debido a que solamente pueden transferir un electrón. En otros casos; dependiendo del número de electrones que se transfieran, entonces la masa electroquímica será igual a la masa molecular entre el número de electrones transferidos.
5. Materiales
   1. Conductores

      Nota:

      • Es una sustancia a través de la cual existe movimiento libre del flujo de la corriente eléctrica. Por lo general son metales, como el Cu o el Au.
   2. No conductores

      Nota:

      • Es aquel a través del cual es casi imposible el flujo de la corriente eléctrica. ejemplo: Madera, Vidrio, Mica, Papel, Hule y Parafina, son llamados también aislantes.