Electroquimica

ELECTROQUIMICA
• La electroquímica es la rama de la química
que estudia la conversión entre la energía
eléctrica y la energía química
bitacoramedica.com/.../

• Los procesos electroquímicos son
reacciones redox, en las cuales,
la energía liberada por una
reacción espontánea se
convierte en electricidad o
viceversa: la energía eléctrica se
aprovecha para provocar una
reacción química no espontanea

Una reacción de óxido-reducción (reacción
redox) es una reacción de transferencia de
electrones.
Los electrones son transferidos desde la
especie que se oxida, llamada reductor
(porque al oxidarse reduce a otra especie y
aumenta su número de oxidación), a la
especie que se reduce, llamada oxidante
(porque al reducirse oxida otra especie y
disminuye su número de oxidación).

Electroquímica
• Cuando una de estas sustancias se disuelve en agua ,
se disocian en partículas con carga eléctrica (positiva
o negativa) llamadas iones y a la disociación en iones
se la denomina ionización. Así un ion se define como
átomo o grupo de átomos con carga eléctrica. Un
átomo que pierde un electrón forma un ion de carga
positiva, llamado catión; un átomo que gana un
electrón forma un ion de carga negativa, llamado
anión.
mesa7porfin.blogspot.com

Que es el Número de Oxidación:
La carga que parecería poseer un átomo en una molécula (o
compuesto iónico) si los electrones de enlace fueran
contabilizados según ciertas reglas:
“los pares de electrones en un enlace entre dos átomos
distintos se cuentan con el elemento más electronegativo, y
entre dos átomos idénticos se reparten equitativamente”.
Ejemplo: ¿Números de oxidación de todos los átomos en
HCO3
-
?

1.- Los elementos libres (estado sin combinar)
tienen un número de oxidación igual a cero.
Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0
2.- En iones monatómicos, el número de
oxidación es igual a la carga en el ion.
Li+
, Li = +1; Fe3+,
Fe = +3; O2-
, O = -2
3.- El número de oxidación del oxígeno es
generalmente –2, excepto en peróxidos, en que es
–1. Ejemplos: peróxido de hidrógeno o agua
oxigenada, H2O2 o sus sales O2
2-

4.- El número de oxidación del hidrógeno es
+1. excepto cuando se enlaza a los metales en
compuestos binarios. En estos casos, su
número de oxidación es –1.
5.- Los metales del grupo IA son +1, los
metales de IIA son +2 y el flúor es siempre –1
6.- La suma de los números de oxidación
de todos los átomos en una molécula o un ion es
igual a la carga en la molécula o el ion.

2Mg (s) + O2 (g) 2MgO (s)
2Mg 2Mg2+
+ 4e-
O2 + 4e-
2O2-
Semi-reacción de Oxidación (entrega e-
)
Semi-reacción de Reducción (acepta e-
)
0 0 2+ 2-
Las reacciones redox pueden
dividirse en dos semirreacciones,
una de oxidación y otra de
reducción

Ajuste de reacciones redox: método del ión-electrón
Etapas para ajustar una ecuación redox por este
método:
• Escribir la ecuación sin balancear
• Identificar el oxidante y el reductor
• Escribir las correspondientes semirreacciones sin ajustar y
sin considerar de momento los electrones involucrados.
• Ajustar en cada semirreacción todos los elementos de
manera que aparezca el mismo número de electrones en
ambas.
• Se suman las dos semirreacciones, cancelándose los
electrones y obteniéndose la reacción neta ajustada.

Balances redox en forma iónica
1. Escribir la ecuación sin balancear en forma iónica.
¿Como se balancea una reacción en la que se oxida el Fe2+
a Fe3+
mediante Cr2O7
2-
en una solución ácida?
Fe2+
+ Cr2O7
2-
Fe3+
+ Cr3+
2. Separar la ecuación en dos semireacciones.
Oxidación:
Cr2O7
2-
Cr3+
+6 +3
Reducción:
Fe2+
Fe3+
+2 +3
3. Balancear por inspección todos los elementos que no sean ni oxígeno ni
hidrógeno en las dos semireacciones.
Cr2O7
2-
2Cr3+

4. Para reacciones en medio ácido, agregar H2O para balancear los átomos de O y
H+
para balancear los átomos de H.
Cr2O7
2-
2Cr3+
+ 7H2O
14H+
+ Cr2O7
2-
2Cr3+
+ 7H2O
5. Agregar electrones en el lado apropiado de cada una de las semireacciones
para balancear las cargas.
Fe2+
Fe3+
+ 1e-
6e-
+ 14H+
+ Cr2O7
2-
2Cr3+
+ 7H2O
6. Si es necesario, igualar el número de electrones en las dos semireacciones
multiplicando cada una de las reacciones por un coeficiente apropiado.
6Fe2+
6Fe3+
+ 6e-
6e-
+ 14H+
+ Cr2O7
2-
2Cr3+
+ 7H2O

7. Unir el lado izquierdo de una semireacción con el lado izquierdo de la otra y el
derecho con el derecho y eliminar lo que sea posible. El número de
electrones en ambas partes debe cancelarse.
6Fe2+
6Fe3+
+ 6e-
Oxidación:
Reducción:
14H+
+ Cr2O7
2-
+ 6Fe2+
6Fe3+
+ 2Cr3+
+ 7H2O
8. Verificar que el número de átomos y las cargas estén balanceadas.
14x1 – 2 + 6x2 = 24 = 6x3 + 2x3
9. Para reacciones en solución básica, agregar (OH)-
en ambos lados de la
ecuación por cada H+
que aparezca en la ecuación.
6e-
+ 14H+
+ Cr2O7
2-
2Cr3+
+ 7H2O
14H+
+ 14OH-
+ Cr2O7
2-
+ 6Fe2+
6Fe3+
+ 2Cr3+
+ 7H2O + 14OH-
14H2O + Cr2O7
2-
+ 6Fe2+
6Fe3+
+ 2Cr3+
+ 7H2O + 14OH-
7H2O + Cr2O7
2-
+ 6Fe2+
6Fe3+
+ 2Cr3+
+ 14OH-

Celdas electroquímicas, galvánicas o voltaicas
La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el
cátodo se llama:
-Voltaje de la celda
-Fuerza electromotriz (fem) o
-Potencial de la celda

Las celdas electroquímicas se clasifican en:
Celdas electrolíticas:
Cuando la energía eléctrica
procedente de una fuente
externa hace que tenga
lugar una reacción química
no espontánea.
Celdas galvánicas o
voltaicas:
En las que la energía que
se libera en una reacción
redox espontánea se puede
usar, para realizar un
trabajo eléctrico.

Comparación entre una celda voltaica y una celda electrolítica

Celdas o pilas galvánicas o voltaicasCeldas o pilas galvánicas o voltaicas

Pila de DaniellPila de Daniell
El funcionamiento de la celda se basa en el principio de que la
oxidación de Zn a Zn2+
y la reducción de Cu2+
a Cu se pueden
llevar a cabo simultáneamente siempre que se realicen en
recipientes separados. La transferencia de electrones se realiza a
través de un alambre conductor externo. Las barras de Zn y de
Cu son los electrodos y se conectan mediante un cable. Se puede
intercalar un voltímetro en el circuito para medir la diferencia de
potencial entre los dos electrodos.

Una hemicelda es un electrodo sumergido en solución de sus
iones.
Las reacciones que ocurren en los electrodos, o reacciones de
hemiceldas son:
Ánodo: (electrodo de Zn) Zn(s)  Zn2+
(ac) + 2e-
Cátodo: (electrodo de Cu) Cu2+
(ac) + 2e-
 Cu(s)
Reacción global: Zn(s) +Cu2+
(ac) Zn2+
(ac)+Cu(s)

Con el funcionamiento de la celda, a
medida que el Zn se oxida, el electrodo de
Zn pierde masa y la [Zn2+
] en la solución
aumenta.
El electrodo de Cu gana masa y la
solución de Cu2+
se hace menos
concentrada a medida que los iones Cu2+
se reducen a Cu (s).
En la pila de Daniell, los electrodos son los
metales que participan en la reacción (son
electrodos activos).

Al funcionar la celda, la oxidación del Zn introduce iones
Zn2+
adicionales al compartimiento del ánodo y la
reducción de Cu2+
, deja un exceso de carga negativa en
la solución de ese compartimiento. La neutralidad
eléctrica se conserva colocando un dispositivo llamado
puente salinopuente salino que permite la migración de iones.
El puente salino es un tubo en U que contiene una
solución concentrada de un electrolito fuerte como KCl
(ac) o NaNO3 (ac) incorporado en un gel (agar- agar)
para que la solución del electrolito no escurra cuando se
invierta el tubo.

El catión y el anión que se emplean en un puente
salino deben ser aproximadamente del mismo tamaño y
tener una carga de la misma magnitud para que se
desplacen a la misma velocidad. Los iones del
electrolito del puente salino deben ser inertes respecto
a las soluciones de las dos medias celdas y respecto a
los electrodos.
A medida que se produce la oxidación y la reducción en
los electrodos los iones del puente salino migran para
neutralizar las cargas en los compartimientos de las
celdas

El puente salino cumple tres funciones:
•Mantiene la neutralidad eléctrica en cada hemicelda permitiendo
la migración de los aniones al ánodo y de los cationes al cátodo.
•Cierra el circuito, permitiendo el contacto eléctrico entre las dos
disoluciones
•Evita la mezcla de las disoluciones de ambas hemiceldas.

Diagrama de celda
La notación convencional para representar una pila es
conocida como “diagrama de pila” o “diagrama de celda”.
Un diagrama de pila representa la disposición física de las
especies y la interfase indicándose con una línea vertical, la
interfase metal | soluciónmetal | solución; y con dos líneas verticales || el|| el
puente salino.puente salino.
El orden es reactivo | producto para cada una de las
hemireacciones. Por convención el ánodo se escribe
primero, a la izquierda.
En nuestro caso de la pila de Daniell, y suponiendo que
[Zn2+
] y [Cu2+
] son 1M; se representa:
Zn (s) |Zn2+
(1M) || Cu2+
(1M) | Cu (s)

Potencial estándar de celda
El potencial estándar de celda (∆E0
) es el voltaje
asociado con una celda cuando todo los solutos se
encuentran a 1 M y todos los gases están a 1 atm. Es
siempre positivo y corresponde a la diferencia de
potenciales del cátodo (semireacción de reducción)
menos el potencial del ánodo (semireacción de
oxidación)
∆Eo
celda = = Eo
(cátodo) – Eo
(ánodo)

POTENCIALES ESTÁNDAR
Para evaluar los potenciales de las semirreaciones, se adoptan
condiciones estándar de reactivos y productos y se comparan con el
potencial estándar del electrodo normal de hidrógeno al que se atribuye el
valor de 0,00 voltios
•Todos los potenciales se refieren al E.N.H.
•Las especies disueltas son 1 M
•Las especies poco solubles son saturantes
•Los gases están bajo presión de 1 atmósfera
•Cualquier metal presenta conexión eléctrica
•Los sólidos están en contacto con el electrodo.
SURGE ASÍ LA TABLA DE POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN
de las distintas semirreaciones
Pt platinado
www.uniovi.es/QFAnalitica/trans/...2.../volumetrias-redox05-06.ppt

TABLA DE POTENCIALES
La tabla permite:
1. Comparar la fuerza REDOX
de los sistemas (semireacciones)
enfrentados: a mayor potencial,
mayor poder Oxidante ( menor poder
reductor) y viceversa
2. Predecir el sentido de la reacción
cuando se enfrentan dos sistemas
Ejemplo : Fe2+
y Ce4+
en medio ácido
Ce4+
+ e- = Ce3+
(2)
(2) oxida a (1)
La reacción que tiene lugar, sería:
Ce4+
+ Fe2+
Ce3+
+ Fe3+

Es imposible medir el potencial de un solo electrodo, pero
arbitrariamente se le ha dado el valor de cero al electrodo
de hidrógeno, que se toma como referencia.
El hidrógeno gaseoso se burbujea en una disolución de
ácido clorhídrico con un electrodo de platino que
proporciona la superficie para que el hidrógeno se disocie
y además sirve como conductor eléctrico.
Para la reducción 2H+
+ 2e-
H2 (1 atm) E0 = 0 Volts
E0 se conoce como potencial estándar de reducción
cuando la concentración de la solución es 1M y todos los
gases están a 1 atm de presión. A este electrodo de
hidrógeno se llama electrodo estándar de hidrógeno EEH.

www.uclm.es/.../Inorgánica/Tema2/material.htm

INTERPRETACIÓN Y USO DE LAS TABLAS DE
POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN
Premisa básica
Al combinar una pareja de electrodos, el de mayor
potencial de reducción actúa como cátodo
(semirreacción de reducción), y el de menor
potencial como ánodo (semirreacción de oxidación).
ejemplo: tenemos como datos los
potenciales de reducción de las
siguientes parejas
NO3
-
/NO (+0,96 V)
Al3+
/Al (-1,66 V)
semirreacciones
Ánodo (oxidación): Al → Al3+
+ 3 e-
Cátodo (reducción): NO3
-
+ 4 H+
+ 3 e-
→ NO + 2 H2
O
f.e.m. de la
pilaEºpila = Eºred-cátodo + Eºoxid-ánodo = 0,96 + 1,66 = 2,62 V

A mayor valor de potencial de reducción
estándar de un electrodo mayor es la
tendencia a reducirse y por tanto mayor
es su poder oxidante.
El electrodo MnO4
-
/MnO2
(+1,67 V) es más oxidante
que el electrodo
Cr2
O7
2-
/Cr3+
(1,33 V).
A menor valor de potencial de reducción
estándar de un electrodo mayor es la
tendencia a oxidarse y por tanto mayor
es su poder reductor.
El electrodo Li+
/Li (-3,05 V)
es más reductor que el
electrodo Zn2+
/Zn (-0,76).
ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES REDOX
Sabemos que si Δ G < 0 el
proceso es espontáneo.
se puede relacionar
Δ G y E de forma
que
Δ G = - n E F
Si Ereacción
> 0 Δ G < 0 reacción espontánea
Si Ereacción
< 0 Δ G > 0 no es espontánea
por tanto

El sentido en que ocurrirá la reacción depende de la
tendencias relativas de cada especie a ceder o
aceptar electrones.
Eo
= 0 Volt

La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo y nos indica
el sentido de la reacción química.
La corriente fluye desde el electrodo de hidrógeno (ánodo)
al metálico (cátodo) en el caso del cobre. En cambio, en el
caso del zinc el flujo es hacia el electrodo de hidrógeno
(cátodo). Esto indica que el zinc tiene mayor tendencia a
pasar al estado oxidado que el cobre.

A 298 K
Usando logaritmo decimal:

Eº(Fe+3/Fe+2)= 0.77v
Eº(Ag+/Ag) = 0.80v
celdaselectroquimicas09.blogspot.com/2009_05_...

Aox + nAe-
Ared EA
o
=E
Aox / Ared
0.059
nA
log-
Aox
Ared
Eo
Aox / Ared
RESUMEN DE LA ECUACIÓN DE NERNST
*Los valores de Eº siempre están referidos a condiciones estandar.
*Esto presupone que la concentración de la especie activa o de cualquier
otra involucrada en la reacción electroquímica sea 1 M.
*Si la concentración es diferente, el potencial cambia.
*Los cambios del potencial con la concentración se expresan por medio de
la ecuación de NERST

Dependencia del potencial con la concentración
Ejemplos
1 Calcular el potencial de un electrodo de
Pt, inmerso en una disolución 0.1 M en Sn4+
Y 0.01 M en Sn2+
2 Calcular el potencial de otro
electrodo de Pt en un medio de
HCl (pH=0.00), Cr2O7
2-
O.05 M y
Cr3+
1.5 M.
solución solución

Relación potencial-concentración
Teóricamente es posible usar la relación de Nerst para determinar concentraciones
El ejemplo más claro es la relación entre el potencial de un electrodo inmerso
En una disolución que contiene iones del mismo:
Ejemplo
¿Qué concentración de Ag+ existe bajo un
potencial de +0.692 V vs E.NH.?
En cualquier caso, los métodos
potenciométricos se usan preferentemente
como indicadores de cambio de
concentración mas que como métodos
absolutos de medir concentraciones.

Este electrodo se puede utilizar para medir los potenciales
de otros electrodos.
Por ejemplo, para medir el potencial de electrodo del Zn se
mide el potencial de la celda
Zn (s) | Zn2+
(1M) || H+
(1M), H2 (1 atm) | Pt
Que da:
E0
celda = E0
Zn + E0
H+
0.76 V = E0
Zn + 0
por lo tanto: E0
Zn / Zn2+
= 0.76 V
y para la oxidación de Zn, el potencial de electrodo de
reducción será el mismo pero con signo cambiado
E0
Zn2+
/ Zn = -0.76 v

Entonces
E0
celda = E0
cátodo – E0
ánodo
books.google.es/books?isbn=842917520

Cuando la fem o potencial estándar de la celda
es positivo indica que la reacción redox en ese
sentido es espontánea. Si la fem es negativa,
la reacción es espontánea en la dirección
opuesta.
Un E0
celda negativo no significa que la
reacción no ocurra sino que cuando se alcanza
el equilibrio, estará desplazado hacia la
izquierda.

Para calcular el potencial cuando la concentración de
la solución de la semicelda no es 1 M, se usa la
ecuación de Nernst:
E = Eo
+ 0.0592 Log [reduce]
n [Oxida]
Eo
= potencial de la semicelda de reducción (tablas)
n = número de electrones transferidos

Ejercicios:
Calcule el potencial estándar de la siguiente celda galvánica
a) Mgº /Mg+2
// H+
/ H2 /Pt . dibújela indicando el ánodo, el
cátodo y signo de los electrodos.
b) Znº /Zn+2
// Cl-
/ Cl2 /Pt, dibuje la celda indicando el
ánodo, el cátodo y signo de los electrodos
c) Simbolice la celda galvánica de acuerdo a las siguientes
reacciones
Ca +2H+
Ca+2
+ H2
Cu +Ag+1
Cu+2
+ Agº

ELECTROLISIS
La electrolisis es la descomposición de una sustancia o solución electrolítica
por medio de la corriente eléctrica. La energía eléctrica induce una reacción
química que no es espontánea y se lleva a cabo en una celda electrolítica. La
electrólisis se puede realizar por vía seca y por vía húmeda.
ELECTRÓLISIS POR VÍA SECA:ELECTRÓLISIS POR VÍA SECA: electrólisis del NaCl fundido
En estos casos la electrólisis se realiza en ausencia de agua, se trabaja con electrolitos
anhidros y para realizar la electrolisis es necesario fundir el electrolito.
(l)ClNa(s)ClNa -+ →
2 NaCl (ℓ) 2Na (ℓ) +Cl2 (g)
(-) Cátodo: 2Na+ (ℓ) +2e-
 2 Na (ℓ)
(+) Ánodo: 2Cl-
(ℓ)  Cl2 (g) + 2e-
Global: 2Na+ (ℓ) + 2Cl-
(ℓ)  2 Na (ℓ) + Cl2 (g)

ELECTROLISIS POR VÍA HÚMEDA:
En este caso la electrolisis se realiza para electrolitos disueltos en agua, es
decir son procesos electrolíticos que tienen lugar en disolución acuosa.
Cuando se usa una solución acuosa en una celda electrolítica, debemos
considerar si es el agua o el soluto el que se va a oxidar o reducir en los
electrodos. Dependerá de los valores de E°red.
El agua se puede oxidar para formar oxigeno o reducirse para formar
hidrógeno.
● Electrólisis del Agua
Cuando el anión de la disolución es muy difícil de oxidar (el SO4
2-
de H2
SO4
), se
oxidan las moléculas de agua, formando oxigeno e hidrogeno.
Un anión de difícil descarga da lugar a la oxidación del agua en el ánodo

ELECTROLISIS. LEYES DE FARADAY
La electrolisis tiene lugar en
las cubas electrolíticas.
que
son
Recipientes que contienen un electrolito
con dos electrodos: ánodo y cátodo. Los
electrodos se conectan a una fuente de
corriente continua; el ánodo es el polo
positivo y el cátodo el negativo .como sabemos
en ellas
Se transforma
energía eléctrica en
energía química.
o sea
Proceso inverso al
que se da en una
célula, celda o pila
galvánica.
esquema

el estudio cuantitativo
de la electrolisis se debe
a
Faraday
quien dedujo
Primera Ley: la cantidad de sustancia
que se oxida o se reduce en un
electrodo es proporcional a la
cantidad de electricidad que la
atraviesa (Q).
Segunda ley: la cantidad de
electricidad necesaria (Q) para liberar
un equivalente de cualquier sustancia
es de 96 500 C, o sea, 1 Faraday (F).
combinando ambas
leyes obtenemos
segundosentiempot
AmperiosencorrientedeintensidadI
50096
tI
F
Q
sdepositadoesequivalentdenº
=
=
==
teniendo en cuenta
que
(g)Meq
(g)m
esequivalentdenº =

En la electrólisis del agua, se electroliza una disolución 0,1M de H2
SO4
(los iones H+
y
SO4
2-
conducen la electricidad ).
En el ánodo se pueden oxidar SO4
2-
o H2
O. Observando los valores de los potenciales
se deduce que lo hará el agua. En el cátodo se reducen los H+
.
Ánodo: 2H2
O (ℓ)  O2
(g) +4H+
(ac) +4e-
Cátodo: 2(2H+
(ac) + 2e-
 H2
(g)
Global: 2H2
O (ℓ)  O2
(g) + H2
(g)
no hay consumo neto de H2
SO4
ΔE° = E°C
– E°A
= 0 – 1,23V = -1,23 V
H2
SO4
O2
H2
Bateria

Electrólisis de una solución acuosa de NaCl (un catión de difícil
descarga da lugar a la reducción del agua en el cátodo ))
Los iones Na+
y Cl-
conducen la corriente eléctrica. Las reacciones posibles en el
cátodo son la reducción del ion Na+
o del agua:
2H2O (ℓ) +2e-  H2 (g) + 2OH-
(ac) E°red = -0,826V
Na+
(ac) + e-  Na (s) E°red = -2,71V
La reducción es más favorable para el agua (E° más positivo o menos negativo).En el
cátodo de la celda electrolítica se produce hidrógeno gaseoso y no sodio metálico.
En el ánodo, las reacciones posibles son la oxidación del ion cloruro o del agua.
2Cl-
(ac)  Cl2 (g) + 2e- E°ox = -1,36V
2H2O (ℓ)  4H+
(ac) + O2 (g) +4e-
E°ox = -1,23V
Estos potenciales sugieren que el agua se debe oxidar más fácilmente que el ion
cloruro. Sin embargo, el voltaje efectivo que se requiere para una electrólisis es a
veces mucho mayor que el voltaje teórico basado en los potenciales de electrodo. El
voltaje adicional que se requiere para provocar la electrólisis se denomina
sobrevoltaje

RC: 2H2
O (ℓ) +2e-
 H2
(g) + 2OH-
(ac)
RA: 2Cl-
(ac)  Cl2
(g) + 2e-
RG: 2H2
O (ℓ) + 2Cl-
(ac)  H2
(g) + Cl2
(g) + 2OH-
(ac)
ΔE° = E°C
– E°A
= (-0, 83 – 1, 36) V = -2,19V
ΔE°< 0 por lo tanto ΔG°> 0: reacción no espontánea
Se trata de una celda electrolítica
El sobre voltaje para la formación de oxigeno es por lo común suficientemente elevadoEl sobre voltaje para la formación de oxigeno es por lo común suficientemente elevado
lo que favorece la oxidación del cloruro respecto a la oxidación del agua, por lo que selo que favorece la oxidación del cloruro respecto a la oxidación del agua, por lo que se
produce cloro gaseoso en el ánodo y no oxígenoproduce cloro gaseoso en el ánodo y no oxígeno ..

Obtención de metales activos mediante
electrólisis de sólidos
Ejemplo: descomposición de NaCl
C: 2 Na+
(ac) + 2e- 2Naº Eºred= -2,71 V
Reducción
A: 2 Cl-
(ac) Cl2º(g) + 2e- Eºoxi= -1,36 V
Oxidación
2Na+
(ac)+ 2Cl-
(ac) 2Naº+ Cl2º(g) ΔEº = - 4,07 V

La palabra electrólisis procede de dos radicales:
Electro que hace referencia a electricidad
lisis que quiere decir ruptura.
En definitiva lo que ha ocurrido es una reacción de
oxidación-reducción, donde la fuente de
alimentación eléctrica ha sido la encargada de
aportar la energía necesaria

Electrólisis
La electrólisis es un proceso donde la
energía eléctrica cambiará a energía
química.
El proceso sucede en un electrólito, una
solución acuosa o sales disueltas que den la
posibilidad a los iones de ser transferidos
entre dos electrodos. El electrolito es la
conexión entre los dos electrodos que
también están conectados con una corriente
directa.

Electrólisis y cambios de masa
Carga (C) = corriente (A) x tiempo (s)
1 mol de e-
= 96 500 C
Un equivalente electroquímico corresponde a
la masa de una substancia que cede o acepta
un mol de electrones (1 Faraday) en una
reacción redox.

Electrodepositación
La electrodepositación es una técnica de análisis, en la
que se deposita el metal a analizar por electrólisis y por
peso se determina la cantidad de este. La cantidad de
metal depositado se rige por la ley de Faraday.
Ley de Faraday.- La masa del producto formado o el
reactivo consumido en un electrodo es proporcional a la
cantidad de electricidad transferida al electrodo y a la
masa molar de la sustancia en cuestión.
Por consiguiente; y a manera de ejemplo se dice que:
1F reduce un mol de Na+
2F reducen un mol de Mg2+
3F reducen un mol de Al3+
Por consiguiente; y a manera de ejemplo se dice que:
1F reduce un mol de Na+
2F reducen un mol de Mg2+
3F reducen un mol de Al3+

Experiencia a realizar en el
laboratorio.
Se colocan clavos en gel de agar que contiene
fenolftaleína y ferrocianuro potásico
K3[Fe(CN)6].
Se produce Fe2+
a medida que se corroe los
clavos en los extremos y el doblez. Los iones
Fe2+
reaccionan con los iones [Fe(CN)6]3-
para
formar Fe3[Fe(CN)6]2 (azul intenso). El resto de
cada clavo es el cátodo, en el que se reduce
H2O a H2 y a iones OH-
. Los iones OH—
vuelven rosada la fenolftaleína

Electroquímica
Todos los dispositivos de medida de voltaje lo
que miden es diferencia de potencial.
Estos potenciales son útiles para calcular las
constantes de equilibrio en procesos de
oxidación - reducción

Electroquímica
• Desde el punto de vista Fisicoquímico los
conductores más importantes son los del tipo
electrolíticos, es decir los electrolitos; estos se
distinguen de los conductores electrónicos,
como los metales, por el hecho de que el paso
de una corriente eléctrica va acompañada por
el transporte de materia
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Electroquimica
• Los electrólitos a su vez se clasifican en:
• I) Fuertes: Los electrólitos que proporcionan
disoluciones altamente conductoras se llaman
electrólitos fuertes (como el ácido nítrico o el
cloruro de sodio).
• II) Débiles: Los que producen disoluciones de
baja conductividad reciben el nombre de
electrólitos débiles como el cloruro
mercurioso (HgCl2) o el ácido etanoico (CH3-
COOH).

Electroquímica
• El químico sueco Armenias fue el primero en
descubrir que algunas sustancias en disolución se
encuentran en forma de iones y no de moléculas,
incluso en ausencia de una diferencia de potencial
eléctrico.
• Cuando un electrolito se introduce en una disolución,
se disocia parcialmente en iones separados, y que el
grado de disociación depende de la naturaleza del
electrolito y de la concentración de la disolución.

Electroquímica
• La constante dieléctrica del disolvente es otro
factor importante en las propiedades de la
disolución. La ionización es mayor en un
disolvente como el agua, que tiene una
constante dieléctrica elevada.

Aplicaciones de la Electroquímica

Electroquimica

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