CELDAS ELECTROLÍTICAS

CELDAS ELECTROLÍTICAS

1. DEFINICIÓN

   • Son aquellas cuyas reacciones no ocurren espontáneamente, a menos que se les suministren energía eléctrica de una fuente externa.
     • Cuando la energía eléctrica procedente de una fuente externa hace que tenga lugar una reacción química no espontánea.
       • Un esquema general de una celda electrolítica consta de:
         • Un recipiente con el material de reacción y los electrodos, sumergidos en dicho material y conectados a una fuente de corriente continua.
           • Los electrodos son superficies sobre las que tienen lugar las semi-reacciones de oxidación y de reducción. Pueden o no participar en las reacciones.
             • Aquellos que no reaccionan se llaman electrodos inertes.
               • EJEMPLO: Hay electrodos sólidos como Zn, Cu, Pt, Ag, líquidos como el Hg, y gaseosos como el electrodo de H2.
                 • Los electrodos se identifican de la manera siguiente:
                   • El cátodo es el electrodo en el que tiene lugar la reducción.
                   • El ánodo es el electrodo en el que tiene lugar la oxidación.

2. CONDUCCIÓN ELÉCTRICA

   • La corriente eléctrica representa transferencia de carga. La carga se puede conducir a través de metales y de soluciones iónicas llamadas electrolitos.
     • CONDUCCIÓN METÁLICA
       • El flujo de electrones no produce cambios en el metal y ocurre, cuando al metal, se le aplica una diferencia de potencial (ddp).
     • CONDUCCIÓN IÓNICA O ELECTROLÍTICA
       • Se produce mediante el movimiento de iones, a través de una solución electrolítica. Los iones positivos, migran hacia el electrodo negativo; mientras que los iones negativos, se mueven hacia el electrodo positivo
         • SOLUCIÓN IÓNICA
           • Aquella formada por iones que conducen la corriente eléctrica.
             • Está formada por un soluto, el cual debe ser un electrolito, y un disolvente, generalmente el agua.
     • ELECTROLITO
       • Sustancia que tiene la propiedad de separarse en iones cuando está disuelta en un disolvente adecuado.
         • Son electrolitos:
           • 1. Soluciones acuosas de ácidos: HCl, H2SO4, HNO3.
             • 2. soluciones acuosas de bases: NaOH, KOH.
               • 3. Sales: CuSO4, NaCl.
                 • Se clasifican en:
                   • Electrolitos fuertes:
                     • Los que en solución se encuentran totalmente disociados en iones.
                   • Electrolitos débiles:
                     • Los que en solución se hallan parcialmente disociados en sus iones.

3. En las pilas electrolíticas, la batería o fuente de corriente continua actúa como una bomba de electrones, empujándolos al interior del electrodo negativo (cátodo) y arrancándolos del electrodo positivo (ánodo).

   • Dentro de la celda para que se mantenga la electroneutralidad debe ocurrir un proceso que consuma electrones en el electrodo negativo y que los libere en el electrodo positivo. Este proceso es una reacción redox.
     • En el electrodo negativo o cátodo, ocurre la reducción de un ion o molécula que aceptan electrones (reacción catódica).
       • En el electrodo positivo, se generan electrones, debido a la oxidación de un ión o una molécula (reacción anódica).
         • La reacción global de una celda, es la suma de las dos semi-reacciones de los electrodos. Mientras se produce esta reacción, hay un flujo de iones positivos o cationes hacia el cátodo y de iones negativos o aniones hacia el ánodo.

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