Fundamentos de Electroquímica: Conceptos Clave y Procesos

Fundamentos Esenciales de la Electroquímica

Definiciones Preliminares

• Electrólisis: Es el proceso mediante el cual se produce una transformación química utilizando una corriente eléctrica.
• Electrónica: Es la parte de la química que se encarga del estudio de la conversión de energía eléctrica en energía química, así como los factores que la afectan.

Conceptos de Flujo Eléctrico

Corriente Eléctrica

Es la energía transportada a través de la materia mediante la conducción de cargas eléctricas. La unidad de intensidad de corriente es el amper (A).

Amper

Corresponde al flujo de electrones que transportan una carga de 1 culombio.

Cantidad de Carga Eléctrica

• La unidad de cantidad de carga eléctrica es el: culombio.
• Un mol de electrones produce la cantidad de carga eléctrica equivalente a 96.500 coul.

Procesos de Conducción y Reacciones

Conducción Eléctrica

Los iones positivos y negativos (cationes y aniones) se mueven a través de la solución, se acercan a los electrodos y toman o ceden electrones.

Proceso de Oxidación y Reducción (Redox)

El proceso de oxidación se define como la pérdida de electrones por parte de un átomo, y su proceso contrario es la reducción, en el cual el elemento gana electrones.

Reacción de Óxido-Reducción (Redox)

Es el paso de electrones de un reactivo a otro.

Dispositivos y Celdas Electroquímicas

Celda Galvánica

Es un dispositivo que produce un flujo de electrones a partir de una reacción química espontánea de óxido-reducción.

Pila

Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio.

Componentes de las Celdas

Electrodo

Es una placa o membrana conductora de metal, utilizada para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo, un semiconductor o un electrolito.

Ánodo

Es el electrodo en el cual se produce la reacción de oxidación. Es el electrodo positivo.

Cátodo

Es el electrodo en el cual se produce la reacción de reducción. Es el electrodo negativo.

Iones

• Anión: Es un ion con carga eléctrica negativa, es decir, que ha ganado electrones.
• Catión: Es un ion con carga eléctrica positiva, es decir, ha perdido electrones.

Leyes y Aplicaciones Prácticas

Ley de Faraday

"La cantidad de sustancia acumulada en los electrodos es directamente proporcional a la cantidad de corriente que pasa por el circuito".

Corrosión de Metales

La corrosión es el proceso de destrucción de los metales y sus aleaciones, provocado por la acción química o electroquímica.

Protección Catódica

Es una técnica de control de la corrosión, que está siendo aplicada cada día con mayor éxito en el mundo entero, especialmente donde se hacen necesarias nuevas instalaciones de ductos para transportar petróleo.

Galvanizado

Es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro.