Electroquímica Esencial: Conceptos, Pilas y Procesos Clave
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Química
Escrito el en 
español con un tamaño de 4,55 KB
La electroquímica estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.
Conceptos Fundamentales
Electrólisis
La electrólisis es la descomposición de una sustancia por medio de la corriente eléctrica.
Conductores
Un conductor es una sustancia que permite el paso de la corriente eléctrica. Se clasifican en:
- Conductores de primera especie: Los metales se caracterizan por conducir la corriente eléctrica sin cambiar su estructura.
- Conductores de segunda clase: Compuestos fundidos o en solución que conducen la corriente eléctrica, pero al pasar la corriente se rompen sus enlaces químicos y se convierten en otras sustancias.
- Los compuestos que tienen enlaces covalentes.
Aplicaciones de la Electrólisis
- La Galvanoplastia: Utilizada para evitar la corrosión de metales, crea una película delgada de un metal menos corroíble sobre otro metal.
- La Electrometalurgia: Es un proceso para separar el metal puro de compuestos usando la electrólisis. Por ejemplo, el hidróxido de sodio es separado en sodio puro, oxígeno puro y agua.
Pilas y Acumuladores
Pila Daniell
Se construye con una lámina de cobre y otra de zinc introducidas en una disolución acuosa de sulfato de cobre. Ambas láminas, llamadas electrodos, se unen mediante un conductor electrónico (por ejemplo, un hilo de cobre). En esta situación, los átomos de zinc se oxidan, pierden electrones y pasan a la disolución como iones positivos. Simultáneamente, los iones positivos de cobre que están en la disolución se reducen, ganan electrones y se depositan como átomos de cobre metálico sobre el electrodo de cobre.
Acumulador de Plomo
Es un recipiente lleno de una solución de ácido sulfúrico como electrólito, donde se sumergen dos placas hechas de una malla muy fina de plomo, rellenas una con óxido de plomo y otra de plomo finamente dividido en forma esponjosa. La placa de óxido de plomo funciona como polo positivo del acumulador y la placa de plomo esponjoso como polo negativo, y entre ellas hay una tensión nominal de 2 voltios.
Conceptos Relacionados en Electroquímica
Potencial de Oxidación
Es la diferencia entre una semipila de cierto elemento y la semipila normal de hidrógeno, medida con un voltímetro. El potencial mide la tendencia que tiene el elemento a oxidarse.
Serie Electroquímica
Tabla que indica los valores de los potenciales de oxidación.
Corrosión
Deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno.
Reacciones Electroquímicas en Pilas y Baterías
Pila Seca (Leclanché)
- Oxidación (Ánodo): Zn → Zn2+ + 2e-
- Reducción (Cátodo): 2 MnO2 + 2 NH4+ + 2e- → Mn2O3 + 2 NH3 + H2O
Pila Alcalina
- Oxidación (Ánodo): Zn → Zn2+ + 2e-
- Reducción (Cátodo): 2 MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2 OH-
Batería de Litio
- Oxidación (Ánodo): Li → Li+ + 1e-
- Reducción (Cátodo): Ti + 1e- → Ti
Batería de Níquel-Cadmio
- Ánodo: Cd + 2OH- → Cd(OH)2 + 2e-
- Cátodo: NiO(OH) + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
Batería de Mercurio
- Ánodo: Zn° + 2OH- → ZnO + H2O + 2e-
- Cátodo: HgO + H2O + 2e- → Hg + 2OH-
Acumulador de Plomo (Reacciones)
- Ánodo: Pb + SO42- → PbSO4 + 2e-
- Cátodo: PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O
Baterías de Combustible
- Ánodo: 2H2 + 4OH- → 4H2O + 4e-
- Cátodo: 4OH