ELECTROQUÍMICAELECTROQUÍMICA

Ing:Tumbajulca Marquina, Jhordin.

Elena BElena B 22

LogrosLogros

Identifica las reacciones de oxido- reducción y su relación con la corriente eléctrica.

Identifica las ecuaciones involucradas en los procesos

Valora la importancia de las celdas electroquímicas

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¿Cómo se relaciona la ¿Cómo se relaciona la electricidad con la electricidad con la

química?química? En la naturaleza existen reacciones de

oxido-reducción muy importantes para el ser humano

Elena BElena B 44

DefiniciónDefinición

Se denomina Se denomina electroquímicaelectroquímica a la a la parte de la química que estudia la parte de la química que estudia la relación y la interconversión entre relación y la interconversión entre

la electricidad y las reacciones la electricidad y las reacciones químicasquímicas

Elena BElena B 55

ElectroquímicaElectroquímica

Electrólisis

Reacciones químicas

Corriente eléctrica

emplean

genera

genera

empleando

Celdas galvánicas

Corriente eléctrica

Reacciones químicas

fundamenta su aplicación

Elena BElena B 66

A las reacciones químicas en las que existe A las reacciones químicas en las que existe trasferencia de electrones de una sustancia trasferencia de electrones de una sustancia a otra se les llama a otra se les llama reacciones de oxido reacciones de oxido reducción ó reacciones redoxreducción ó reacciones redox

Oxidación. Se dá la perdida de electronesSe dá la perdida de electrones

Fe FeFe Fe+2+2 + 2 e + 2 e

Reducción. Se dá la ganancia de electrones.Se dá la ganancia de electrones.

NaNa+1+1 +1 e Na +1 e Na°°

Las reacciones de oxi-reducción se dan en Las reacciones de oxi-reducción se dan en forma simultanea.forma simultanea.

Reacciones RedoxReacciones Redox

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Reacciones RedoxReacciones Redox

Las reacciones de oxi-reducción se dan Las reacciones de oxi-reducción se dan en forma simultanea.en forma simultanea.

La sustancia que hace posible que otra La sustancia que hace posible que otra sustancia se oxide es el sustancia se oxide es el agente oxidanteagente oxidante

La sustancia que hace posible que otra La sustancia que hace posible que otra sustancia se reduzca es el sustancia se reduzca es el agente agente reductorreductor

El oxidante El oxidante se reduce y gana . El se reduce y gana . El reductorreductor se oxida y pierde . se oxida y pierde .

_

e_e

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Reacciones RedoxReacciones RedoxEjemplo:Ejemplo:Ataque del Mg por ácido clorhídricoAtaque del Mg por ácido clorhídricoEcuación molecular:Ecuación molecular:

Mg + 2 HCl Mg + 2 HCl → MgCl→ MgCl2 2 + H+ H22

Ecuación iónica:Ecuación iónica:

Mg + 2 HMg + 2 H+ + → Mg→ Mg2+2+ + H + H22

Semireacciones:Semireacciones:

reducción: 2 Hreducción: 2 H+ + +2e- → H+2e- → H22

oxidación: Mg → Mgoxidación: Mg → Mg2+2+ + 2e- + 2e- agente oxidante : agente oxidante : iones H+

agente reductor : agente reductor : Mg

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Proceso redox (Zn +CuProceso redox (Zn +Cu2+2+→ Zn→ Zn2+ 2+

+Cu)+Cu)

Zn

CuSO4

Elena BElena B 1010

Proceso redox (Zn +CuProceso redox (Zn +Cu2+2+→ Zn→ Zn2+ 2+

+Cu)+Cu)

Depósito de cobre sobre la lámina de zinc.

Elena BElena B 1111

Semirreaciones:Semirreaciones:

Oxidación: Zn° Zn+2 +2 e

Reducción: Cu+2 +2 e Cu° Iónica neta: Zn° + Cu+2 Zn+2 +

Cu°Total: Zn(s) + CuSO4 Cu(s) +

ZnSO4

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Serie de actividad de Serie de actividad de los metaleslos metales El conocimiento de las reactividades El conocimiento de las reactividades

químicas relativas nos ayuda a predecir el químicas relativas nos ayuda a predecir el curso de muchas reacciones. Así por curso de muchas reacciones. Así por ejemplo:ejemplo:

El calcio es El calcio es más reactivomás reactivo y se oxida más y se oxida más

fácilmente que el magnesio.fácilmente que el magnesio.

)g()ac()l()s( H)OH(CaOHCa 222 +→2+

)g()s(vapor

)g()s( HMgOOHMg 22 +→+

∴

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Algunos metales son altamente reactivos mientras que otros reaccionan escasamente. Los metales altamente reactivos no se encuentran en la naturaleza en estado elemental, si nó formando compuestos.

Todos los metales pueden ser colocados en orden según su reactividad con el agua y el aire, y eso es lo que se llama Serie de actividad.

El oro es el menos reactivo de los metales, y por ello

está ubicado en la parte más baja de la escala: no

reacciona con el agua, ni con ácidos diluidos, ni con el aire, razón por la cual se encuentra en estado elemental en la naturaleza.

K > Ca > Na > Mg >Fe

Reactividad de los Reactividad de los metalesmetales

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Serie de actividad de los Serie de actividad de los metalesmetales

- reactivo

+ reactivo

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Celdas electroquímicasCeldas electroquímicas

Son dispositivos experimentales Son dispositivos experimentales donde ocurre una reacción oxido-donde ocurre una reacción oxido-reducción (redox).reducción (redox).

Tipos de celdas:Tipos de celdas:

- - Galvánicas o voltaicasGalvánicas o voltaicas

- Electrolíticas - Electrolíticas

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También llamadas celdas También llamadas celdas galvánicas, son dispositivos galvánicas, son dispositivos donde se producen reacciones donde se producen reacciones químicas redox, generando de químicas redox, generando de manera espontánea una corriente manera espontánea una corriente eléctrica.eléctrica.

Celdas voltaicasCeldas voltaicas

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Sea la reacción espontanea:Sea la reacción espontanea: Zn° + Cu+2 Zn+2 + Cu°

Celdas voltaicasCeldas voltaicas

Contacto directo

Cu

Zn

CuSO4

ZnSO4

Conexión externa

Zn

CuSO4