2. Celdas Voltaicas
La energía liberada en una reacción de oxidación- reducción
espontánea puede utilizarse para generar energía eléctrica. Esta tarea se
lleva a cabo a través de una celda voltaica, un dispositivo en el cual la
transferencia de electrones se lleva a cabo mediante una ruta externa,
en lugar de hacerlo directamente entre los reactivos
3. Reacción espontánea
Tal reacción espontánea ocurre cuando se coloca una tira de zinc en
contacto con una disolución que tiene Cu++. Al llevarse a cabo la
reacción, el color azul de los iones de Cu++ (ac) se desvanece y el
cobre metálico se deposita en el zinc. Al mismo tiempo, el zinc
comienza a disolverse. Estas transformaciones se resumen mediante la
ecuación:
Zn° (s) + Cu++ (ac) Zn++ (ac)+ Cu° (s)
5. Reacción de oxidación - reducción
El electrodo donde ocurre la oxidación se
denomina ánodo y el electrodo donde ocurre
la reducción se llama cátodo.
Una media celda es el sitio de la media-reacción
de oxidación y el otro es el sitio de
la media- reacción de reducción. En el
ejemplo presente el Zn se oxida y el Cu++
se reduce:
Ánodo (media- reacción de oxidación)
Zn° (s) Zn++ (ac)+ 2e-
Cátodo (media- reacción de reducción)
Cu++ (ac)+ 2e- Cu° (s)
6.
7. Los electrones están disponibles una vez que el zinc se oxida y fluye por el circuito
externo al cátodo.
Como el zinc se oxida en la celda, el electrodo de zinc pierde masa y la concentración
aumenta. El electrodo de cobre gana masa y la concentración disminuye.
Para que la celda voltaica funcione las disoluciones deben estar
eléctricamente neutras.
Al oxidarse el Zn los iones Zn+2 entran en la disolución. Debe haber algún
medio para que los iones + migren hacia afuera y los negativos hacia dentro,
para mantener la disolución.
La reducción del Cu+2 elimina la carga positiva, dejando un exceso de carga
negativa.
8.
9. Usos del puente salino
Cuando los electrones salen de una semicelda de la pila galvánica y fluyen a la otra, se
establece una diferencia de potencial entre ellas. Si no se utilizara un puente salino, esta
diferencia de potencial evitaría el flujo de más electrones. Un puente salino permite el
flujo de los iones para mantener un equilibrio en la carga entre los recipientes de la
oxidación y la reducción mientras mantiene separado el contenido de cada uno. Con la
diferencia de carga equilibrada, los electrones pueden fluir una vez más, y las
reacciones de reducción y oxidación pueden continuar.
10. Celdas voltaicas en la vida cotidiana
La electroquímica forma parte de la vida cotidiana; es decir, por
ejemplo al utilizar todo tipos de pilas, su empleo en el arranque de los
motores de los automóviles e incluso su utilización en la resolución de
problemas medioambientales.
