Definiciones. Asignatura: Química.

Electroquímica.

La electroquímica es la parte de la fisicoquímica que estudia las reacciones químicas producidas por acción de la corriente eléctrica (electrólisis) así como la producción de una corriente eléctrica mediante reacciones químicas (pilas, acumuladores), en pocas palabras, es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.

Las Reacciones Químicas que intervienen en estos procesos son de tipo redox.

Naturaleza Eléctrica de la Materia.

La Naturaleza eléctrica se puede describir como todas aquellas pruebas que se hacen por medio de la sola naturaleza, como la electricidad estática, que esta se puede obtener por el frotamiento de ciertos materiales, como el cabello.

Ley de la Conservación de la Carga.

Es imposible producir o destruir una carga positiva sin que a la vez se produzca una carga negativa de tal magnitud; esto es, la carga eléctrica total del Universo permanecerá constante.

Lavosier no  elaboró está teoría, porque hace doscientos años aproximadamente no se conocía el concepto de materia, pero a partir de la ley de la conservación de la masa se elaboró esta.

Teniendo en cuenta la practica anteriormente citada vamos esta vez a calcular el número de moles de Ag que hay durante el proceso.

Inicialmente teníamos 1,5 gramos de AgNO3 que al dividirlo entre el peso molecular de este compuesto (169,9) obtenemos 0,0088 moles de AgNO3 que son los mismos que de Ag+. Luego obtenemos 0,88g que dividido por la masa molecular del Ag (107,8) da 0,0082. Del nitrato de plata obtenido después al añadir HNO3 1,46 g lo que nos da 0,0086 moles de plata. Y por último teníamos 1,26g que entre 143,2 (peso molecular) nos da 0.0088 moles que el número de moles inicial.

Transferencia de electrones en reacciones químicas de oxidación-reducción.

Es cuando el número de oxidación de un elemento se incrementa, y por lo tanto se dice que se ha oxidado y cuando disminuye este valor se dice que se ha reducido.

Aplicaciones. Las reacciones de oxidación-reducción son muy frecuentes en la industria: constituyen el principio de funcionamiento de las pilas eléctricas y se emplean para refinar electroquímicamente determinados metales. En la naturaleza, intervienen en la respiración celular y la fotosíntesis.

Ion.

Los iones son componentes esenciales de la materia tanto inerte como viva. Son partículas con carga eléctrica neta que participan en un buen número de fenómenos químicos. A la temperatura ambiente, los iones de signo opuesto se unen entre sí fuertemente siguiendo un esquema regular y ordenado que se manifiesta bajo la forma de un cristal. En disolución, son la base de procesos como la electrólisis y el fundamento de aplicaciones como las pilas y los acumuladores.

Oxidación.

En cada oxidación hay una pérdida de electrones, lo que equivale a decir que un elemento  aumentó su número de oxidación.

Reducción.

En toda reducción hay una ganancia de electrones, lo que significa que un elemento disminuyó su número de oxidación.

Agente Oxidante.

Sustancia que gana electrones. El que se reduce.

Agente Reductor.

Sustancia que cede electrones. El que se oxida.

Media Reacción.

Corriente Eléctrica.

La corriente eléctrica a través de conductores sólidos es por donde pasa el flujo de electrones libres del conductor.

Aislante y 10 ejemplos.

Material que impide el paso de la energía por el hacia otro cuerpo.

Madera, porcelana, vidrio, caucho, plástico, concreto, p.v.c., tela, papel, plastilina.

Conductor y 10 ejemplos.

Material que hace pasar el flujo de electrones de una corriente eléctrica sobre un material. Ejemplos: acero, aluminio, oro, plata, cobre.

Coulomb.

Unidad de medición de la carga eléctrica.
1Coulomb = 6.28x1018 electrones

Ley que dice que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversa al cuadrado de la distancia que los separa.

Voltaje.

Tensión entre dos puntos: diferencia de potencial entre dos puntos. - Tensión en un punto: Diferencia de potencial entre dicho punto y un punto de referencia, ya sea el punto de masa o el punto de tierra.
Se mide en Voltios (V).

Volt.

Unidad con la cual se le designa a la tensión de una carga eléctrica.

Ohm.

Es la unidad que se utiliza para medir la resistencia de una corriente eléctrica.

Joule.

La energía tiene una unidad que es el julio (W)

Ahora, la rapidez o velocidad con que gastamos esta energía (digamos que dejamos el bombillo encendido gastando energía en luz y calor) se mide en julios/segundo o sea la energía gastada en un segundo por ese bombillo. A esto se le llama potencia.

Ley de Ohm.

La corriente que circula por un circuito es directamente proporcional con el voltaje y es inversamente proporcional con la resistencia.

Celda o Pila.

Una celda de concentración es una pila constituida por la asociación de dos medias pilas correspondientes a la misma semi-reacción, por ejemplo Cu2+/Cu, pero en la cual los compartimentos contienen concentraciones de Cu2+ diferentes. Explique lo que sucede cuando esta pila entra en funcionamiento? (evolución de las concentraciones, sentido de desplazamiento de los electrones y de la corriente, polaridad de los electrodos).

Celdas medias.

Es el acoplamiento de dos sistemas el metal-ion metálico denomina do también electrodos.

Fuerza Electromotriz.

Se define la diferencia de potencial o tensión entre dos puntos de un circuito como el trabajo realizado al mover la carga entre esos dos puntos:

La unidad de medida es el voltio ( V ).

La fuerza electromotriz representa la transformación de energía de un determinado tipo en energía eléctrica.
Veremos esto más detalladamente en la parte dedicada a generadores y receptores.

Voltímetro.

El voltímetro es un aparato que mide la diferencia de potencial entre dos puntos.

Para efectuar esta medida se coloca en paralelo entre los puntos cuya diferencia de potencial se desea medir.

La diferencia de potencial se ve afectada por la presencia del voltímetro. Para que este no influya en la medida, debe de desviar la mínima intensidad posible, por lo que la resistencia interna del aparato debe de ser grande.

Electrolito.

La función principal del electrolito es conducir los iones entre el cátodo y el ánodo. Pero debe de cumplir además una serie de requisitos adicionales como son:

Impermeable a los gases, permitiendo la separación del oxidante y del combustible.

Estabilidad bajo condiciones reductoras y oxidantes.

Compatibilidad química con el ánodo y el cátodo.

Compatibilidad mecánica (el coeficiente de expansión térmica debe de coincidir o aproximarse con cada uno de los otros componentes de la celda).

Media Pila.

Es la parte de la pila que coincide con el metal.

Puente Salina.

Es el tubo que separa las dos medias pilas en forma de U. este tubo contiene una sustancia iónica.

Galvanómetro.

Instrumento que mide la intensidad de pequeñas corrientes eléctricas.

Ánodo.

Es el electrodo posito (A).

Cátodo.

Es el electrodo negativo (B).

Potencia Normal de Oxidación.

Es la medida de fuerza con la cual una media reacción cede electrones a los protones en una pila con una concentración 1M.

Pila Galvanica.

Estas están formadas por dos medias pilas químicamente diferentes y separadas por una pared porosa.

Pila de Daniell.

Es la variedad de celda o pila galvánica, este sistema esta basado en la reducción del ion cúprico.

Pila Voltaica.

Fue la primera pila construida y estaba formada por apilamiento de arandelas de zinc, cobre y fieltro.

Pilas Lenclanche.

Son aquellas que no pueden restablecer su carga original con solo aplicar un potencial en sus electrodos, para producir una reacción en sentido inverso.

Pilas Primarias.

Son aquellas que no pueden regenerarse mediante la corriente eléctrica.

Acumuladores.

Son pilas reversibles que producen energía eléctrica a partir de la energía química, mediante una reacción puramente que puede ser reversible.

Pilas Patrón.

Son sistemas electroquímicos de potencial químico fijo, cuya finalidad es servir de referencia en las mediciones de fuerza electromotriz.

Método de Compensación de Poggndorf.

Se utiliza para medir el voltaje de una celda electrolítica.

Potenciómetro.

Se utiliza para medir fuerzas electromotrices. En él, la resistencia es un hilo perfectamente calibrado y de sección constante.

Celdas o Pilas Primarias.

Están constituidas por un ánodo que se consume químicamente a medida que se produce corriente eléctrica.

Celdas o Pilas Secundarias.

Son aquellas que pueden recargarse por electrolisis, de manera que los electrodos regresan a su condición inicial.

Relación entre los celdas electroquímicas y la Termodinámica.

Al tratar de relacionar los principios termodinámicos con las energías de las celdas, se encuentran ciertas restricciones: que exista una diferencia entre fuerzas motrices y de oposición, no importa que sea pequeñísima y que sea posible invertir cualquier cambio por aplicación de una fuerza electromotriz mayor que la dada por la pila.

Trabajo Eléctrico.

Es el realizado por la reacción que produce una fuerza electromotriz y que proporciona cierta cantidad de electricidad.

Energía Libre del Sistema.

Es la capacidad de un sistema para producir energía eléctrica

Electrolisis.

Es el uso de una corriente eléctrica para producir una reacción química.

Cationes.

Especies químicas cargadas positivamente.

Aniones.

Especies químicas cargadas negativamente.

Electrolitos Fuertes.

Son los que se disocian por completo en una disolución acuosa.

Electrolitos Débiles.

Son los que se disocian en forma parcial o incompleta, también pueden ser ácidos, bases y sales.

Grado de Disociación.

Es una fracción de moléculas disociadas.

Iones libres.

Son los que contribuyen a la conductividad en una disolución.

Electrolisis de Sales Fundidas.

Es cuando las sales son iónicas aun en estado sólido y cuando se disuelven los iones se separan y se mueven libremente.

Electrolisis del Agua.

Es cuando por medio del agua pasa una corriente eléctrica.

Electrolisis de Disoluciones Iónicas.

Es cuando se quiere pasar una corriente eléctrica a través de yoduro de potasio.

Leyes de Faraday.

El paso de una corriente eléctrica a través de una disolución de electrolito implica una perdida de electrones de los iones en disolución, por lo cual el flujo de electricidad origina cambios químicos que dependen de la cantidad que pasa por el circuito.

Aplicaciones de la Electroquímica.

Galvanostegia, que es la fabricación de artículos metálicos en donde es frecuente que los metales o aleaciones sean recubiertos con un deposito delgado de otro metal, generalmente con el objeto de protegerlo de la corrosión.

Galvanostegia.

Es el proceso de protección de la corrosión para la fabricación de artículos metálicos.

Galvanoplastia.

Es la reproducción de un objeto en cobre mediante la electrolisis.

Electroforesis.

Es cuando existen dos fases en contacto y hay entre ambas un potencial de interfase.