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Pre –
Universitario
2022-1I
15S
ELECTROQUÍMICA
(CELDAS GALVÁNICAS)

¿Qué es la electroquímica?
Parte de la química que estudia las relaciones entre la corriente
eléctrica continua y las reacciones químicas redox.
Observación: Los valores de potencial medidos pueden variar según varios factores,
incluido el tipo de limón y la concentración de cloruro de sodio en la solución.

¿Qué es la electroquímica?
Parte de la
química que
estudia las
relaciones entre
la energía
eléctrica y la
energía química
(reacciones
redox).

PREGUNTA 1
¿Qué enunciado se relaciona mejor con el estudio de la
electroquímica?
A) Relaciona la corriente eléctrica y las reacciones de
descomposición no redox.
B) Estudia la relación de la corriente eléctrica con la ocurrencia de
reacciones de metátesis.
C) Estudia las relaciones entre la corriente eléctrica contínua y la
ocurrencia de reacciones redox.
D) Estudia la generación espontánea de corriente eléctrica alterna,
debido a la ocurrencia de reacciones redox de adición.
E) Estudia la generación de corriente eléctrica alterna, debido a la
ocurrencia de reacciones redox espontáneas.
Rpta: C

Potenciales de óxido-reducción
Potencial de reducción (E°red)
Mide la fuerza relativa o tendencia de una especie química a
reducirse. A mayor E°red la especie química presenta mayor
capacidad de ganar electrones (reducirse), por lo tanto es un
buen agente oxidante. Se mide en voltios (V).
Potencial de oxidación (E°oxi)
Mide la fuerza relativa o tendencia de una especie química a
oxidarse. A mayor E°oxi la especie química presenta mayor
capacidad de perder electrones (oxidarse), por lo tanto es un
buen agente reductor. Se mide en voltios (V).

En una reacción de óxido-reducción (redox), se conoce como
semirreacción a cada una de las ecuaciones iónicas que representan
un proceso de reducción u oxidación.
Zn(s) → Zn2+
(ac) + 2e–
Concepto de semirreacción
Cu2+
(ac) + 2e – → Cu(s)
Semirreacción
de oxidación
Semirreacción
de reducción
Reacción global

▪ Electrodo ➔ Usualmente una
pieza de metal activo (Zn, Cu, Ag) o
inerte (grafito, Pt) que actúa como
conductor eléctrico, a través del cual
circula una corriente eléctrica, en un
sistema electroquímico.
El electrodo donde ocurre el proceso de
oxidación se llama ánodo (-) y el electrodo
donde ocurre el proceso de reducción se
llama cátodo (+).
▪ Semipila ➔ Un electrodo
sumergido en una disolución que
contiene iones del mismo metal (Mn+).
Concepto de electrodo y semipila
ÁNODO (-)
(oxidación)
CÁTODO (+)
(reducción)
SEMIPILA

Concepto de electrodo y semipila
Semicelda de oxidación Semicelda de reducción
ത
𝒆
ÁNODO CÁT ODO
ത
𝒆
Cu(s) → Cu(ac)
2+
+ 2ത
e Ag(ac)
+
+ 1ത
e → Ag(s)

PREGUNTA 2
Indique la secuencia correcta después de determinar si la
proposición es verdadera (V) o falsa (F):
I. El potencial de oxidación, mide la tendencia de una especie
química para oxidarse.
II. Se trata de una semirreacción de reducción:
III. En el electrodo denominado cátodo se lleva a cabo la oxidación.
A) VVV
B) VVF
C) VFV
D) VFF
E) FFV
2+ -
(ac) (s)
+2e
Zn Zn
→
Rpta: B

[𝐻+] = 1 M
Pgas = 1 atm
T= 25°C
Oxidación:
Diagrama abreviado de semicelda:
Pt(s)| 𝐻2(𝑔)
(1 atm) | 𝐻+ (1 M) ||
Reducción:
2𝐻(𝑎𝑐)
+
+ 2𝑒−
→ 𝐻2(𝑔)
Diagrama abreviado de semicelda:
|| 𝐻+
(1 M) | 𝐻2(𝑔) (1 atm) | Pt(s)
𝐸𝑜𝑥
𝑜
= 0,00 𝑉
𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
= 0,00 𝑉
𝐻2(𝑔)→ 2𝐻(𝑎𝑐)
+
+ 2𝑒−
Electrodo estándar de hidrógeno (EEH)
CONDICIONES
ESTANDAR
de platino

Zn(s) | Zn2+
(ac)(1M) || H+
(ac)(1M)| H2(g)(1atm) | Pt(s)
Ox: Zn(s) → Zn2+
(ac) + 2e− 𝐸𝑜𝑥
𝑜 = ?
Red: 2H+
(ac) + 2e- → H2(g) 𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
= 0,00 𝑉
Zn(s) + 2H+
(ac) → Zn2+
(ac) + H2(g) 𝐸𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝑜
= 0,76 𝑉
0,76 = 𝐸𝑍𝑛/𝑍𝑛+2
𝑜
+ 0, 0 𝑉
𝐸𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝑜
= 𝐸𝑜𝑥
𝑜
+ 𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
∴ 𝐸𝑜𝑥
𝑜
= 𝐸𝑍𝑛/𝑍𝑛+2
𝑜
= +0,76 𝑉
DIAGRAMA O NOTACIÓN DE CELDA
Para calcular el potencial de electrodo del cinc, se construirá el
siguiente sistema:
Potenciales estándar de electrodo a 25ºC
Nota.- el puente salino contiene iones móviles, cuya
función es mantener la electroneutralidad de cargas en
las semiceldas.
Puente
salino

Para calcular el potencial de electrodo de cobre, se construirá el
siguiente sistema:
𝐸𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝑜
= 𝐸𝑜𝑥
𝑜 + 𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
Diagrama de celda
Ox: H2(g) → 2H+
(ac) + 2e- 𝐸𝑜𝑥
𝑜 = 0,00 𝑉
Red: Cu2+
(ac) + 2e- → Cu(s) 𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
= ?
Cu2+
(ac) + H2(g) → Cu(s) + 2H+
(ac) 𝐸𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝑜
= 0,34 𝑉
0,34 = 0, 0 𝑉 + 𝐸𝐶𝑢+2/𝐶𝑢
𝑜
∴ 𝐸𝑟𝑒𝑑
𝑜
= 𝐸𝐶𝑢+2/𝐶𝑢
𝑜
= +0, 34𝑉
Pt(s)|H2(g)(1atm), H+
(ac)(1M)|| Cu2+
(ac)(1M)| Cu(s)
Potenciales estándar de electrodo a 25ºC
Nota.- en este dispositivo se usa una membrana
porosa que cumple una función equivalente al del
puente salino.
Membrana
porosa

Potenciales Estándar de Reducción E°a 25ºC

PREGUNTA 3
Dado los siguientes potenciales estándar
de reducción, indique la proposición
verdadera (V) o falsa (F), según
corresponda:
I. El Br2(ac) es un agente oxidante más
fuerte que el Zn(ac)
2+
.
II. El Cl2(g) tiene mayor tendencia a
reducirse que el Br2(ac).
III. El Zn(s) es un agente reductor más
débil que el Cl(ac)
−
.
A) VVV B) VVF C) VFV
D) FVV E) FFV
Zn(ac)
2+
+2ത
e → Zn(s) − 0,76V
Br2(ac) + 2ത
e → 2Br(ac)
−
+ 1,09V
Cl2(g) + 2ത
e → 2Cl(ac)
−
+ 1,36V
Rpta: B

Semireacciones involucradas:
Cu(s) → Cu2+
(ac) + 2e- E°ox = -0,34 V
Zn2+
(ac) + 2e- → Zn(s) E°red =-0,76 V
Cu(s) + Zn2+
(ac) → Cu2+
(ac) + Zn(s)
E°neto = E°red + E°ox = -1,10 V
¿Cómo saber si una reacción redox ocurre de manera espontánea?
Semireacciones involucradas:
Cu(s) → Cu2+
(ac) + 2e- E°ox = -0,34 V
2Ag+
(ac) + 2e- → 2Ag(s) E°red = +0,80 V
Cu(s) + 2Ag+
(ac) → Cu2+
(ac) + 2Ag(s)
E°neto = E°red + E°ox = +0,44 V
Criterio de espontaneidad de reacciones redox
E°neto es negativo
Reacción NO espontánea
E°neto es positivo
Reacción espontánea

PREGUNTA 4
Dados los siguientes potenciales estándar de
reducción:
Señale la alternativa correcta después de
determinar si la proposición es verdadera (V) o
falsa (F):
I. El Br2(ac) es mejor agente oxidante que F2(g).
II. El ion F(ac)
−
es un agente reductor más débil
que el ion Cl(ac)
−
.
III. El Br2(ac) desplaza al ion Cl(ac)
−
de su sal en
una solución acuosa.
A) VVV
B) VFF
C) VFV
D) FVF
E) FFV
F2(g)
𝑜
+ 2ത
e → 2F(ac)
−
+ 2,87V
Cl2(g)
𝑜
+ 2ത
e → 2Cl(ac)
−
+ 1,36V
Br2(ac)
𝑜
+ 2ത
e → 2Br(ac)
−
+ 1,09V
Rpta: D

PREGUNTA 5
Con los datos de potenciales estándar de
reducción a 25 °C.
Indique las proposiciones que son correctas.
I) Al sumergir una lámina de magnesio en
una solución acuosa de Pb(N03)2
la masa del Mg aumenta.
II) Al sumergir una lámina de Cadmio en una
solución de Pb(N03)2 ocurre una
reacción espontanea.
III) El plomo desplaza al Mg2+ de sus sales
acuosas, siendo la reacción
espontánea.
A) Solo I B) I y II C) solo II
D) II y III E) I, II y III
Mg(ac)
2+
+ 2ത
e → Mg(s) − 2,37V
Cd(ac)
2+
+2ത
e → Cd(s) − 0,40V
Pb(ac)
2+
+ 2ത
e → Pb(s) − 0,13V
Rpta: C

Celdas galvánicas, voltaicas o pilas

Celdas galvánicas, voltaicas o pilas
Reacciones:
En el ánodo: Hay oxidación del Zn
En el cátodo: Hay reducción del 𝐶𝑢2+
𝑍𝑛 𝑠 𝑍𝑛(𝑎𝑐)
2+
+ 2 𝑒− 𝐸°= +0,76 V
𝐶𝑢2+
(𝑎𝑐) + 2 𝑒− 𝐶𝑢 𝑠 𝐸°= +0,34 𝑉
𝑍𝑛(𝑠) + 𝐶𝑢2+
(𝑎𝑐) 𝑍𝑛(𝑎𝑐)
2+
+ 𝐶𝑢 𝑠
❑Son dispositivos en donde se genera corriente eléctrica continua.
❑Se produce reacciones redox espontáneas.
Pila de Daniell

Potencial o fuerza electromotriz (fem) de la celda galvánica
(Eº)
𝐸° = 𝑓𝑒𝑚 = 𝐸(𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛)
°
+ 𝐸(𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛)
°
En la pila de Daniell a 25 °C:
𝐸° = 𝑓𝑒𝑚 = 𝐸(𝑜𝑥.𝑑𝑒𝑙 𝑍𝑛)
°
+ 𝐸(𝑟𝑒𝑑.𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑢2+)
°
= 0,76 V + 0,34 V = 1,10 V
Notación de la celda galvánica o pila:
𝑍𝑛(𝑠) l 𝑍𝑛(𝑎𝑐)
2+
ll 𝐶𝑢(𝑎𝑐)
2+
l 𝐶𝑢(𝑠)
Ánodo
(Oxidación)
Cátodo
(Reducción)
Puente salino o
membrana porosa
Electrodos activos: son aquellos que se oxidan en el proceso. Ej.: Zn, Cu, Ni etc.
Electrodos inertes: son aquellos que no reaccionan en el proceso redox. Ej.: Grafito, Pt.

Electrodos inertes: son aquellos que no se oxidan o reducen en el
proceso, solo transportan los electrones. Ej.: Pt, grafito.
Electrodo inerte
Electrodo activo
𝒁𝒏(𝒔) / 𝒁𝒏(𝒂𝒄)
𝟐+
// 𝟐𝑯(𝒂𝒄)
+
/ 𝑯𝟐(𝒈) / 𝑷𝒕(𝒔)

✓ Al consumirse o gastarse el ánodo.
✓ Si se agota la concentración de los iones.
✓ Si se retira el puente salino o no trabaja la
membrana porosa.
¿Cuándo cesa la reacción en una pila?
(Pila o batería descargada)

PREGUNTA 6
De los electrodos de plata (Ag) y aluminio (Al) y
sus respectivas soluciones (Ag+, Al3+), determine
la alternativa correcta, si son parte de una celda
galvánica.
E°(Ag+/Ag) = +0,80 V
E°(Al3+/Al) = -1,66 V
A) El cátodo sería el electrodo de Al y el ánodo
el de Ag.
B) Al balancear el potencial de la semicelda
Ag+/Ag sería 2,4 V.
C) La solución de Al3+ estaría en la semicelda
de reducción.
D) El potencial estándar de la celda galvánica
es 2,46 V.
E) Los electrones se desplazarían desde el
electrodo de Ag al electrodo de Al.
Rpta: D

PREGUNTA 7
Indique la proposición correcta, según los
enunciados descritos a continuación.
I. La reducción 𝐹𝑒(𝑎𝑐)
3+
/ 𝐹𝑒(𝑎𝑐)
2+
requiere el
uso de un ánodo inerte.
II. En una celda galvánica , en el ánodo
ocurre la oxidación y en el cátodo
ocurre la reducción.
III. En la celda galvánica ocurre un proceso
redox espontáneo y el flujo de
electrones se dirige del ánodo al
cátodo.
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) II y III
E) I, II y III
Rpta: D

PREGUNTA 8
En base a la siguiente notación de una celda
galvánica:
Pt(s) / Fe3+
(ac) 1M / Fe2+
(ac) 1M // M2+
(ac) 1M / M(s)
Se sabe que el potencial estándar de la pila es
1,17 voltios. Determine el potencial estándar de
reducción, en voltios, de la semicelda M2+
(ac)/M
Dato: E° (Fe3+/ Fe2+) = 0,77 V
A) 0,24
B) 0,40
C) 0,64
D) 0,80
E) 1,94
Rpta: E

PREGUNTA 9
Con respecto a las celdas galvánicas,
indique la secuencia correcta después de
determinar si la proposición es verdadera
(V) o falsa (F).
I. Las reacciones redox son no
espontáneas.
II. Generan corriente eléctrica alterna.
III. Su potencial estándar disminuye
mientras funcione la pila.
A) VVV
B) VVF
C) VFV
D) FVV
E) FFV
Rpta: E

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