Funcionamiento y Componentes de la Pila Daniell: Fundamentos de Electroquímica
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La Pila Daniell: Fundamentos de Electroquímica
La primera pila fue construida por el hombre como un dispositivo capaz de producir energía eléctrica a partir de un proceso redox espontáneo. Para lograrlo, es necesario separar físicamente el proceso de oxidación del de reducción y utilizar un hilo conductor por el que circulen los electrones que cede la especie que se oxida hasta la especie que se reduce.
Estructura de la Semicelda
Para realizar esta separación de las dos semirreacciones, el dispositivo consta de dos recipientes con disoluciones en las que se encuentra la especie oxidada del par redox y una barra metálica de la forma reducida de dicho par. A este conjunto se le llama semicelda o electrodo.
Componentes de la Pila Daniell
En el caso concreto de la pila Daniell, el proceso redox se basa en los siguientes electrodos:
- Electrodo de cinc: donde se produce la semirreacción de oxidación.
- Electrodo de cobre: donde se produce la semirreacción de reducción.
El Papel del Puente Salino
A medida que la reacción avanza, en el electrodo de cinc aumentan las cargas positivas y en el de cobre disminuyen. Este hecho haría que la reacción se detuviera. Para evitar este inconveniente, se utiliza un puente salino, un tubo en forma de U con una disolución acuosa en su interior, sumergido en los dos electrodos.
Conforme avanza la reacción:
- En el recipiente del cinc aumenta la concentración de Zn2+; para compensar el aumento de cargas positivas, pasarán desde el puente salino iones negativos (NO3-).
- En el otro recipiente disminuye la concentración de Cu2+; para compensar la disminución de cargas positivas, pasarán iones positivos (K+) desde el puente salino.
Representación Simplificada de una Pila
La forma simplificada de representar una pila sigue estas reglas:
- A la izquierda: Se escribe el par redox conjugado del ánodo, indicando primero la especie reducida, una barra y después la especie oxidada.
- En el medio: Se coloca una doble barra, que indica la presencia del puente salino.
- A la derecha: Se escribe el par redox conjugado del cátodo, indicando primero la especie oxidada y después la especie reducida.