Electroquimica

Objetivo:

El alumno medirá la fuerza electromotriz de diferentes celdas, determinará el lugar donde ocurre la oxidación y la reducción en cada celda y observará el efecto de la concentración y el tipo de electrodo sobre el potencial de una celda.

Guía de estudios:

1.-Defina Fuerza electromotriz

Se llama fuerza electromotriz (fem) de una celda galvánica a la diferencia de potencial medida entre dos electrodos cuando la celda galvánica genera una corriente muy pequeña del orden de nanoampere.

2.-Explique el significado de ΔG (cambio de energía libre) en reacciones electroquímicas.

Es una forma sencilla de determinar si un proceso es espontáneo, en una reacción química espontánea en una celda galvánica el ΔG es negativo y la fuerza electromotriz positiva, a medida que avanza la reacción el ΔG va disminuyendo y cuando alcanza el equilibrio el ΔG es igual a 0.

3.-¿Cómo se genera la corriente eléctrica en una celda galvánica?

Debido a diferencia de potencial entre electrodos, lo cual produce un fem, los electrones se transportan por medio de un conductor externo desde el ánodo hasta el cátodo, mientras que el intercambio iónico se realiza por medio de un puente salino ya que cada electrodo se encuentra en celdas separadas físicamente en celdas individuales o semiceldas.

4.-¿Cuál es la definición de potencial de un electrodo según la IUPAC?

Es el potencial eléctrico de la reacción de reducción que hay en un electrodo.

5.-¿Cómo se define el potencial de electrodo estándar?

Es la fuerza electromotriz del electrodo cuando todas las sustancias participantes tienen su actividad igual que uno.

6.-Mencione los electrodos que se utilizarán en la práctica, escriba sus reacciones de reducción y su ecuación de Nernst.

Electrodo de referencia. Calomel saturado

Reducción: Hg2Cl2+2e- ↔ 2Hg0 (l) +2Cl –

ε_(Hg2Cl2/(2Hg0 (l) +2Cl –))=〖ε°〗_(Hg2Cl2/(2Hg0 (l) +2Cl –))+(RT/nF)ln⁡(a_(2Hg0 (l) +2Cl –)/a_Hg2Cl2)

Electrodo de Cu

Reducción: Cu++ + 2e- ↔ Cu°

ε_(〖Zn〗^(++)/(Cu°))=〖ε°〗_(〖Cu〗^(++)/(Cu°))+(RT/nF)ln⁡(a_(〖Cu〗^(++) ))

Electrodo de Zn

Reducción: Zn++ + 2e- ↔ Zn°

ε_(〖Zn〗^(++)/(Zn°))=〖ε°〗_(〖Zn〗^(++)/(Zn°))+(RT/nF)ln⁡(a_(〖Zn〗^(++) ))

7.-¿Cómo se determina el potencial de celda de una pila galvánica?

El potencial de celda está determinado por la suma de los potenciales de cada electrodo.

E=E_red+E_ox

1°. Escribir las reacciones de semi-celda correspondientes (se encuentran en tablas) con sus respectivos potenciales de electrodo estándar.

2°. Restar a la reacción más espontanea (más positiva) la menos espontanea (más negativa). Balancear cargas y sumar reacciones.

3°. Escribir el potencial de electrodo estándar más espontaneo y restar el menos espontaneo.

ε°celda= ε°cátodo - ε°ánodo

ε°celda= ε°reducción + ε°oxidación (el de oxidación se le a cambiado el signo previamente)

8.-¿Para qué sirve un puente salino?

La función del puente salino es la de aislar los contenidos de las dos partes de la celda mientras se mantiene el contacto eléctrico entre ellas por medio de iones en su interior. Los puentes salinos por lo general vienen en dos tipos: tubo de vidrio y papel de filtro.

9.-¿Por qué se usa KCl como puente salino?

Porque esa sal se disocia completamente por lo tanto es muy buen conductor.

10.-¿Qué requisitos debe cumplir un electrodo para considerarse como de referencia?

Se debe de conocer el valor del potencial de ese electrodo, Y que sea insensible a la solución a analizar

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