Post on 03-Feb-2016
ELECTROQUÍMICAELECTROQUÍMICA
1.1. Reacciones Óxido - ReducciónReacciones Óxido - Reducción.
ZnZn2+2+ / Zn° / Zn°
CrCr22OO772–2– / Cr / Cr3+3+
MnOMnO44––
pH < 7,00pH < 7,00
pH > 7,00 pH > 7,00
ZnZn2+2+ + 2e + 2e–– Zn°Zn°
6e6e–– + + 14H14H++ + Cr + Cr22OO772–2– 2Cr2Cr3+3+ + + 7H7H22OO
5e5e–– + 8H + 8H++ + MnO + MnO44–– MnMn2+2+ + 4H + 4H22OO
3e3e–– + 2H + 2H22O + MnOO + MnO44–– MnOMnO2(s)2(s) + 4OH + 4OH––
ZnZn2+2+ / Zn° / Zn°
ZnZn2+2+ + 2e + 2e–– Zn°Zn°
Zn°/ ZnZn°/ Zn2+2+ (1,0 M) / (1,0 M) /
CuCu2+2+ / Cu° / Cu°
CuCu2+2+ + 2e + 2e–– Cu°Cu°
Cu°/ CuCu°/ Cu2+2+ (1,0 M) / (1,0 M) /
PbSOPbSO44 / Pb° / Pb°
PbSOPbSO4(s)4(s) + 2e + 2e–– Pb° + SOPb° + SO442–2–
Pb° / PbSOPb° / PbSO4(s)4(s) / SO / SO442–2– (1.0M) / (1.0M) /
MnOMnO44––
5e5e–– + 8H + 8H++ + MnO + MnO44–– MnMn2+2+ + 4H + 4H22OO
Metal / MnOMetal / MnO44–– (1,0 M) / Mn (1,0 M) / Mn2+2+ (1.0M) / (1.0M) /
HH++ / H / H22
2e2e–– + 2H + 2H++ HH2(g)2(g)
Pt / HPt / H++ (1,0 M) , H (1,0 M) , H22 (1.0 atm) / (1.0 atm) /
E.N.H.E.N.H.
V334,0EEEE o
Cu/CuENHCu/Cumedido 22
V766,0EEEE o
Zn/ZnENHZn/Znmedido 22
0,000 V
0,000 V
dRe .A neOxi .A Condiciones Normales: T:298,15K, P = 1,0 atm., Concentración de iones 1,0M
Zn° + Cu2+ Cu° + Zn2+
2.2. Celdas ElectroquímicasCeldas Electroquímicas.
Zn°/ ZnZn°/ Zn2+2+ (1,0 M) // Cu (1,0 M) // Cu2+2+ (1,0M)/Cu° (1,0M)/Cu°
Por convención, la FEM se Por convención, la FEM se expresa como:expresa como:
EEooceldacelda = E = Eoo
redred – E – Eoooxioxi o o
EEooceldacelda = E = Eoo
catódocatódo – E – Eooánodoánodo
donde: donde:
EEooredred = Electrodo en el que se = Electrodo en el que se
realiza la reducción.realiza la reducción.EEoo
oxioxi = Electrodo en el que se = Electrodo en el que se
realiza la oxidación.realiza la oxidación.
Eo
Cu2+ Cu°
Zn2+ Zn°
)EE()EE(EEE ENHZn/ZnENHCu/Cu
o
Zn/Zn
o
Cu/CuCelda
o2222
V100.1)766.0(334.0E Celdao
Si T = 298,15 K y F = 96500 C (cont. Faraday)Si T = 298,15 K y F = 96500 C (cont. Faraday)
3.3. Relación E vs. Concentración.Relación E vs. Concentración.
Ecuación de NernstEcuación de Nernst
]dRe.A[]Oxi.A[
lnnFRT
EE o
dRe .A neOxi .A
]dRe.A[]Oxi.A[
logn06,0
EE o
]Zn[]Cu[
lnF2
RT)EE(E 2
2o
Zn/Zn
o
Cu/Cucelda o2o2
Zn° + Cu2+ Cu° + Zn2+
Zn° + Cu2+ Cu° + Zn2+ Ecelda = 0,00 V
]Cu[]Zn[
K 2
2
c
oCeldaE
coCelda K ln
F2RT
E
]Mln[mF
RTEEE m
2o
M/MM/Mred o2
m2
o2
m2
]Mln[nFRT
EEE n1
o
M/MM/Moxi o1
n1
o1
n1
nm ]M[ lnnFRT
]M[ lnmFRT
)EE(E n1
m2
o
M/M
o
M/Mc o1
n1
o2
m2
Eo
M2m+ M2°
M1n+ M1°
nM2m+ + mM1° nM2° + mM1
n+
oCeldaE
EECeldaCelda = E = Eredred – E – Eoxioxi
nM2m+ + mM1° nM2° + mM1
n+ EEceldacelda = 0 = 0
nm2
mn1
eq ]M[]M[
K
eqoCelda K ln
F)nm(RT
E
4.4. ELECTROLISIS.ELECTROLISIS.• Es el proceso por el cual la corriente eléctrica continua provoca una Es el proceso por el cual la corriente eléctrica continua provoca una
reacción química rédox no espontánea. reacción química rédox no espontánea.
• La corriente eléctrica puede ser aplicada a través de un Galvanostato La corriente eléctrica puede ser aplicada a través de un Galvanostato
o bien, obtenida al aplicar una diferencia de potencial mediante un o bien, obtenida al aplicar una diferencia de potencial mediante un
Potenciostato.Potenciostato.
• La electrolisis puede efectuarse en un medio de electrolito obtenido La electrolisis puede efectuarse en un medio de electrolito obtenido
por la fusión de sales iónicas o por la disolución de estas en un por la fusión de sales iónicas o por la disolución de estas en un
solvente adecuado, normalmente agua.solvente adecuado, normalmente agua.
11ra.ra. ley ley::El peso de una sustancia producida en la electrólisis por una El peso de una sustancia producida en la electrólisis por una reacción anódica ó catódica es directamente proporcional a la reacción anódica ó catódica es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la cuba electrolíticacantidad de electricidad que pasa por la cuba electrolítica..
22da.da. ley ley::Los pesos de diferentes sustancias producidas por la misma Los pesos de diferentes sustancias producidas por la misma cantidad de electricidad son proporcionales a los pesos cantidad de electricidad son proporcionales a los pesos equivalentes de las mismasequivalentes de las mismas..
Leyes de Faraday.Leyes de Faraday.
molsA
96500molC
96500F
A.P o M.Pg
molC
Fn)C(Q
)s(t)A(i)C(Q
sustanciae
OO2(g)2(g) + 4H + 4H++(aq)(aq) + 4e + 4e–– 2H 2H22OO(l)(l)
2Fe(s) + O2Fe(s) + O2(g)2(g) + 4H + 4H++(aq)(aq) + 4e + 4e–– 2Fe 2Fe2+2+ + 2H + 2H22OO(l)(l)
2Fe2Fe2+2+(aq)(aq) + O + O2(g)2(g) + (4+2x)H + (4+2x)H22OO(l)(l) 2Fe 2Fe22OO33xHxH22O + 8HO + 8H++ (aq)(aq)
5.5. CORROSIÓN.CORROSIÓN.