Las celdas galvánicas o voltaicas

Las celdas galvánicas o voltaicas son celdas electroquímicas que producen energía eléctrica por reacciones espontaneas, en dicha celda se emplean dos comportamientos donde actuaran semi-reacciones de oxidación y reducción por separado. (Correa, 2004)

Existe una distinción entre celdas galvánicas y electrolíticas pues para celdas electrolíticas  el flujo de corriente se da a través de un medio fluido, causando migración de iones hacia los electrodos y la deposición de carga por los iones en los electrodos. Estas celdas consisten en dos comportamientos las cuales se colocan en soluciones acuosas de un electrolito y allí se sumergen sendos electrodos.  (Domínguez, 2000) (Vincent, 1970)

En tanto que en una celda galvánica los dos electrodos están presentes en diferentes entornos químicos con diferentes potenciales químicos / energías libres. (Petrucci, 2007)

Si la carga eléctrica se pasa reversiblemente a través de la celda galvánica, se observa que el trabajo máximo lo realiza la celda galvánica . Este trabajo reversible hecho por la celda galvánica está relacionado con la disminución en la energía de la reacción de Gibbs que es función además de la variación de la fuerza electromotriz. (Petrucci, 2007) (Kolbe, 2011)

Se conoce que a una temperatura constante la disminución de la energía libre de Helmholtz para un proceso reversible va a representar un trabajo total hacia los alrededores, si el trabajo eléctrico que se da entregado por el sistema es decir por la celda galvánica va dar un resultado de la energía libre de Gibbs la cual va a ser igual a la disminución del trabajo eléctrico, pero en términos absolutos el trabajo eléctrico va a ser el productos de la cantidad de electricidad (zF) por la diferencia de potencial (Ec) representada en la ecuación (1.1). (Lladó & Jubert, 2011) (Martinez, 2000)

La medida de la fuerza electromotriz y su variación con la temperatura es determinada por el coeficiente de temperatura la cual dicha ecuación (1.2) puede permitirnos calcular las funciones termodinámicas de reacción de la celda como la entalpía, entropía y energía de Gibbs. (Paula, 2006)

[pic 1]

                                                                                           (1.1)[pic 2]

                                                                    (1.2)[pic 3]

Experimentalmente, se puede graficar el diferencial de potencial (Ec) en función de la temperatura para determinar el coeficiente de temperatura y aplicar las ecuaciones para determinar energía de Gibbs, entropía y entalpía. Como resultado obtendremos un comportamiento lineal el cual nos permite encontrar con dos puntos la pendiente, al relacionarlos de va a obtener expresiones del tipo polinómicas. (Mortier, 1983) (Whitten, Gailey, & Davis, 1992) 

Referencias

Correa, C. A. (2004). Fenómenos químicos. Medellín: Universidad EAIT.

Domínguez, M. (2000). Electroquimica: cuestiones y problemas. España: Hélice.

Kolbe, H. (2011). La electrolisis de compuestos organicos. Edimburgo: Editorial Mir.

Lladó, M., & Jubert, A. (2011). Trabajo útil y su relación con la variación de energía de Gibbs. México: IMAPEC.

Martinez, N. (2000). TERMODINÁMICA DE UNA CELDA ELECTROQUÍMICA. México: SCielo.

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