QUIMICA APLICADACeldas Comerciales

Celdas comerciales (pilas)Zn (s) Zn2+ (ac) + 2e-2NH4+ (ac)+ 2MnO2 (s)+ 2e- Mn2O3 (s)+ 2NH3 (ac)+ H2O (l)Celda de Leclanch: celda secanodoCtodoVoltaje: 1,5 V

Pila de mercurio Zn(Hg) + 2 OH- (ac) ZnO (s) + H2O (l) + 2e-HgO (s) + H2O (l) + 2e- Hg (l) + 2 OH- (ac)nodoCtodoVoltaje: 1,35 VRelojes y marcapasos

Batera de plomo: 6 celdas en seriePb (s) + SO42- (ac) PbSO4 (s) + 2 e-PbO2 (s) + 4 H+ (ac) + SO42- (ac) + 2 e- PbSO4 (s) + 2 H2O (l)Voltaje: 12 V

Batera de in litioLi+ + CoO2 + 1e- LiCoO2 (s)Li (s) Li+ + 1 e-CtodonodoVoltaje: 3,4 VBatera de celulares, cmaras de fotos, bateras de notebooksLi+ + CoO2 + 1e- LiCoO2 (s)CoO2

Celdas de Combustible: suministro continuo de reactivos2 H2 (g) + 4 OH- (ac) 4 H2O (l) + 4 e-O2 (g) + 2 H2O (l) + 4 e- 4 OH- (ac)2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l)Reaccin Total:Voltaje: 1,23 V

QUIMICA APLICADAELECTROLISIS

Electrlisis: permitir que una reaccin qumica no espontnea ocurra mediante el uso de energa elctricaEj. Electrlisis de NaCl fundido Eo = - 4 v

Electrlisis del agua:

Carga (C) = corriente (A) x tiempo (s) Clculos relacionados con la electrlisisCarga de 1 mol e- = 96.500 C = 1 FaradayAl3+ (ac) + 3 e- Al (s)Se necesitan 3 moles de electrones por mol de Al3+ a depositarSe necesitan 3 x 96.500 C por mol de Al3+ a depositarCuando se deposita un metal, la carga necesaria depende de la reaccin de reduccin correspondiente

Cunto calcio se producir en una celda electroltica de CaCl2 fundido si se aplica una corriente de 0,452 A durante 1,5 horas?

Ca2+ (l) + 2 e- Ca (s) Q = corriente (A) x tiempo (s)1,5 h = 5400 sQ = 0,452 A . 5400 s = 2441 C

96.500 C___ 1 mol de e- 2.441 C ___ 0,0253 mol de e-

2 mol e- ______1 mol Ca 0,0253 mol e-__ 0,01265 mol Ca 0,506 g de Ca

Usos de la electrlisisObtencin de sustancias qumicas (ej: Al, Cl2 , Na, NaOH)

Recubrimientos metlicos (plateado, cobreado, cromado, etc)

Protecciones para evitar corrosin.

QUIMICA APLICADACORROSION

CORROSINCorrosin es el proceso redox por el cual los metales se oxidan con el oxgeno (O2) en presencia de humedad.2 (Fe Fe2+ + 2 e-)O2 + 2 H2O + 4 e- 4 OH-2 Fe + O2 + 2 H2O 2 Fe2+ + 4 OH-2 Fe2+ + O2 + x H2O Fe2O3.x H2OHerrumbre, forma hidratada del hidrxido de Fe (III)

Otros metales:Oro (E = +1,5 V) no se corroe

Plata (E= + 0,8 V) Se corroe en presencia de azufre formando Ag2S, se ennegrece

Cobre (E = + 0,3 V) Forma ptina verde de CuCO3, que protege de corrosin posterior

Aluminio (E = -1,66V) forma xido de aluminio que protege de posterior corrosin

Proteccin de la Corrosin:PINTURAPASIVACIN: Oxidante fuerte genera capa de xido. Ej. HNO3ALEACIN: Acero inoxidable (Fe + Cr)Cubrir superficie con otro metal: Fe con Sn o ZnPROTECCIN CATDICA

Proteccin catdica:

El metal que va a ser protegido se convierte en el ctodo y se lo conecta al nodo de sacrificio (magnesio o zinc ya que se oxidan fcilmenteFe/Fe2+ Eo = 0,44 v Zn/Zn2+ Eo = 0,76 v Mg/Mg2+ Eo = 2,37 v