Celdas electroquímicas.

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[pic 2]UNIVERCIDAD MICHOACANA DE SANICOLAS DE HIDALGO

FACULTAD DE QUIMICOFARMACOBIOLOGIA

PROFESOR:

VICTOR MANUEL ARRENDONDE

MATERIA:

FISICOQUIMICA III

ALUMNAS:

EMILY LEYVA AGUILAR

JESSICA MONSERRAT LORENZO GARCIA

INDICE

• INTROCUCCION -----4
• OBJETIVO---5

• UNIDAD 1
• Definición celdas electroquímicas----.6

• UNIDAD 2
• Clasificación de celdas electroquímicas----7
• Celdas galvánicas
• Celda electrolítica

• UNIDAD 3
• Potencial químico---9

• UNIDAD 4
• Potencial eléctrico de especies cargadas-----10

• UNIDAD 5
• Electrodo de Hidrogeno----12

• UNIDAD 6
• Eléctrico Metal- ion Metalico-----14

• UNIDAD 7
• Reaccion de la celda----15

• UNIDAD 8
• Ecuacion de Nernst ----16

• UNIDAD 9
• Energia libre Gibbs ----17

• UNIDAD 10
• Clases de electrodos ----18

• UNIDAD 11
• Constante de equilibrio a partir de la fem de  semi-celdas estándar  -----19

• UNIDAD 12
• Calculo de la fem de la celda  ------20

• UNIDAD 13
• Medicion de la fem de la celda ---21

• UNIDAD 14
• Determinacion De actividades y coeficiente de actividad a partir de la fem de la Celda ----- 22

• UNIDAD 15
• Dependencia de la fem  la celda respecto a

la temperatura- ---23

• UNIDAD16
• Electrodos para medición de pH ----24

• UNIDAD17
• Celda de concentración -----25
• CONCLUCION-----26
• BIBLIOGRAFIA ------27

INTRODUCCION

Una celda electroquímica es un dispositivo donde se produce electricidad pormedio de sustancias químicas con ayuda de un puente salino para el intercambio de electrones.

Las cuales están conformadas por un anodo un catodo que es donde se produce la reducción y oxidación de los respectivos compuestos

La oxidación es la perdida de electrones de un  elemento , el que se reduce los recibe  los electrones perdidos y por medio de esta transferencia de electrones  es que se poroduce la electricidad

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OBJETIVO

Ser capaz:

• De describir los componentes principales de las celdas
• Describir los compuestos principales de las celdas voltaicas o galvánicas y cual es la aplicación de cada una de ellas .

UNIDAD 1

CELDA ELECTROQUIMICA DEFINICION

Una celda electroquímica es un dispositivo que puede producir trabajo eléctrico en el entorno, mediante una reacción química que implica la transferencia de uno o mas electrones de una especie a otra.

La celda electroquímica consiste esencialmente en dos electrodos sumergidos en la misma solución de un electrolito o en dos soluciones de electrolitos diferentes en reciproco contacto intimo a través de un puente electrolítico.

Para que la reacción se lleve acabo es necesario:

• Un metal conductor que conecte a los dos electrones.

• Un puente salino  (un tubo invertido en U lleno con un gel que contiene una solución de un electrolito) conectado a las dos soluciones.

La función del puente salino es permitir que los iones de una solución fluyan hacia la otra. Esto es necesario por que los iones positivos que se forman en uno de los vasos y se elimina en el otro.

UNIDADA  2

CLASIFICACION DE LAS CELDAS ELECTROLITICAS

En una celda electroquímica el electrodo donde ocurre la semireaccion de oxidación corresponde al ánodo, mientras el electrodo donde sucede la semireaccion de reducción pertenece al cátodo. La reacción de oxido-reduccion es la reacción en las cuales una o mas de las sustancias intervinientes modifican su estado de oxidación.

CELDA GALVÁNICA O PILA :

Es una celda electroquímica cuya reacción química es espontanea y la energía eléctrica generada puede ser convertida en trabajo útil para hacer funcionar otro sistema. Esta celda posee dos semiceldas, cada una con un par de redox activos y un electrodo adecuado. Para identificar los pares redox se encuentra en dos estados de oxidación distintos en cada electrodo. En la semicelda anódica ocurren las oxidaciones, mientras que en la semicelda catódica ocurren las reducciones. El electrodo anódico, conduce los electrones que son liberados en la reacción de oxidación, hacia los conductores metálicos. Estos conductores eléctricos conducen los electrones y los llevan hasta el electrodo catódico; los electrones entran así a la semicelda catódica y produciéndose en ella la reducción.

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CELDA ELECTROLITICA:

Es una celda electroquímica no espontanea; para que ocurra la reacción es necesario aplicar una diferencia de potencial eléctrico del exterior del sistema. Este proceso consiste en recuperar el material desde una solución debidamente acondicionada (solución electrolito) y depositarlo en un cátodo, utilizando un proceso de electrolisis. Para ello se hace circular a través de la solución electrolito una corriente eléctrica continua de baja intensidad entre un ánodo (la solución misma) y un cátodo. De esta manera, los iones del metal de interés son atraídos por el cátodo depositándose en el y las impurezas quedan disueltas en electrolito y también precipitan en residuos o barros anódicos.

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UNIDAD 3

POTENCIOAL QUIMICO

El potencial eléctrico de un punto en el espacio se define como el trabajo realizado para atraer una unidad de carga positiva desde el infinito, donde el potencial eléctrico es cero, hasta el punto en cuestión. Por tanto si  es el potencial eléctrico en el punto y W es el trabajo requerido para atraer una carga Q  desde el infinito hasta el punto, entonces :[pic 6]

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Analógicamente, si  y2  son los potenciales eléctricos de dos puntos en el espacio y W1 y W2 son las cantidades de trabajo correspondientes necesarias para atraer la carga Q a estos puntos tendremos:[pic 8][pic 9]

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donde W12 es el trabajo para llevar a Q del punto 1 al 2. Esta relación es valida por qque el campo eléctrico es concervativo. Por tanto, se necesita la misma cantidad de trabajo para llevar la carga Q hasta el punto 2 tanto si la llevams directamente  W2 como si la llevamos primero al punto 1 y luego al punto 2, W1+W12. De aquí que
W12=W2-W1 y según la ecuación (),[pic 11]

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La diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos es el trabajo realizado al llevar la carga positiva unitaria del punto 1 al 2.

Aplicando la ecuación  a la transferencia de una carga infinitésima, obtenemos el elemento de trabajo realizado sobre el sistema[pic 13]

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donde  expresa la diferencia de potencial y  es el trabajo producido.[pic 15][pic 16][pic 17]

UNIDAD 4

POTENCIAL ELECTRICO DE ESPECIES CARGADAS

La tendencia de especie de una carga, un ion o un electrón, en una fase depende del potencial eléctrica de la fase. Evidentemente,  si imprimimos a una pieza metálica un alto potencial eléctrico negativo, aumentara la  tendencia de  escape de las partículas negativas.  Para encontrar la relación entre el potencial eléctrico y la tendencia de escape, el potencial químico,  consideramos un sistema de dos esferas M y M´ del mismo metal con potenciales eléctricos . Si transferimos cierto número electrones con carga, , de M a M´, el trabajo realizado estará dato por la ecuación () :[pic 18][pic 19][pic 20]

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