diapos de electroquimica

7/24/2019 Diapos de Electroquimica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL P

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERQUIMICA

CATEDRA:QUIMICA GENERA


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La Energa Elctrica l!" Pr!cQ#$ic!"

ELECTROQUIMICACORROSI


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Una reaccin electroqumica la pcomo una reaccin redox en la qintercambio de electrones tiene electrodo.El cambio qumico es producido

intercambio de electrones realizaelectrodo y un aceptor o donadoen una disolucin :

DEFINICION :


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REACCIONES REDO%:

Los procesos qumicos son reacciones redox(oxidacin-reduccin dondeenerga li&era'a (!r #na reacci)n e"(!ntanea "e c!n*ierte enelectrici'a' + ! '!n'e la energa elctrica "e a(r!*ec,a (arain'#cir #na reacci)n -#$ica n! e"(!ntanea:

El agente re'#ct!r e" a-#el ele$ent! -#$ic! -#e "#$ini"traelectr!ne" 'e "# e"tr#ct#ra -#$ica al $e'i!+ a#$entan'!"# e"ta'! 'e !/i'aci)n+ e" 'ecir+ "ien'! !/i'a'!0

El agente !/i'ante e" el ele$ent! -#$ic! -#e tien'e a ca(tae"!" electr!ne"+ -#e'an'! c!n #n e"ta'! 'e !/i'aci)n in1eri!-#e tena+ e" 'ecir+ "ien'! re'#ci'!


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UMEROS DE O%IDACION:La cuantifcacin de un elemento qumico puede e"ectuarse mediante su n

de oxidacin. $urante el proceso de oxidacin% el n#mero de oxidacin delelemento aumenta. En cambio% durante la reduccin% el n#mero de oxidacespecie que se reduce disminuye.El n#mero de oxidacin:

&umenta si el 'tomo pierde electrones (el elemento qumico que se oxidlos comparte con un 'tomo que tenga tendencia a captarlos.

$isminuye cuando el 'tomo gana electrones (el elemento qumico que sreduce% o los comparte con un 'tomo que tenga tendencia a cederlos.


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Me'i! 2ci'!En medio 'cido se agregan idronios (cationes ()* y agua ()+, a lassemirreaccion es para balancear la ecuacin fnal.


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Me'i! &2"ic!En medio b'sico se agregan iones idrxidos (aniones (,) yagua ()+, a las semirreaccion es para balancear la ecuacin fnal.


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ACCIONES DE REDO% ESPONTA


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Una reaccin redox espontanea implica una trans"ormacin de

electrones% este moimiento de electrones puede utilizarse para realizarun traba/o el0ctrico:El dispositio utilizado se denomina celda oltaicaEl moimiento o trans"erencia de electrones se produce a tra0s de uncamino externo en lugar de ocurrir directamente entre los dos reactios:

CELDAS VOLTAICAS:


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1i separamos los dos comportamientos(separamos las semireacciones uno quecontiene 2u1,3(45 y un electrodo de 2u y un segundo compartimiento "ormadpor 6n1,3(453 y un electrodo de 6n la reaccin no tiene lugar a menos queambos compartimientos se conecte mediante un circuito externo:


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La solucin es conectar ambas disoluciones por lo que se conoce como puentesalino:


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La celda oltaica puede considerarse "ormada por dos medidas celdas:


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La energa proeniente de cualquier "uente%medio o dispositio que suministrecorriente el0ctrica. 1e necesita laexistencia de una di"erencia de potencialentre dos puntos o polos (uno negatio y elotro positio de dica "uente% que sea

capaz de bombear o impulsar las cargasel0ctricas a tra0s de un circuito cerrado.

$i"erencia de potencial (7E : $i"erencia deenerga potencial debido a carga el0ctrica.

FUER3AELECTROMOTRI34FEM5


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El potencial se mide:

8oltio

9oule

2oulombE5 est'ndar o potencial est'ndar47E65:

2ondiciones est'ndar: ;emperatura: +

2oncentracin: 4 5

?resin: 4 atm


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?,;E@2A&L $E BE$U22AC@ E1;D@$&B:

El olta/e o "uerza electromotriz ("em de una pila% mide la di"erenpotencial entre sus dos electrodos:

E(ila 7 Ec2t!'! 8 E2n!'!

Los potenciales est'ndares de reduccin de las tablas% son alore+ F2% 4 atms"era de presin y en disolucin acuosa 45. El electre"erencia es el del idrgeno% al que se le a asignado un alor

EGcelda H EG oxidacin * EG reduccin


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E/emplo de Beduccin:

P!tencial 3n9;3n3n94 3n 4"5E?7@


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2&L2UL, $E L& 2,@1;&@;E $E EIUALAJBA,: Besulta posiblemedir la di"erencia de potencia que se establece entre lassemiceldas o calcularla mediante la ecuacion de @ernstcuando la reaccin no se encuentra en equilibrio:

ECUACIN DE NERNST:


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La ec#aci)n 'e Nern"tse utiliza para calcular el potencial de reduccinde un electr"uera de las condiciones est'ndar (concentracin 4 5% presin de 4 atm% temperatura d+ + G2. 1e llama as en onor al cientfco alem'n Kalter@ernst% que "ue quie"ormul en 4==


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&s para la reaccin: aN& * bNJ O cN2 * dN$% la expresin de Qes:


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Es una celda electroltica que tiene dossemiceldas equialentes del mismo

electrolito que slo diferen en

las concentraciones.

ILAS DE CONCENTRACION


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BIDROGENO:

+)*(aq% 45 * +e- P )+ (g% 4atm

(EGH F 8

LECTRODOS DE REFEREN


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(EGH F%+3+ 8

4 5 >2l (EGH F%+=F 8

F%4 5 >2l (EGH F%QQ3 8

)g+2l+(s * + e- P + )gG(l * + 2l1aturado

CALOMEL:


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&g2l(s * e- P &gG(s * 2l-

(EGHF%+++

LATA ;CLORURO DE PLATA


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1on aquellas en las cuales la energael0ctrica

que procede de una "uente externa proee

reacciones qumicas no espont'neas..

CELDAS ELECTROLITICAS


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Es el electrodo en

produce la reducalgunas especielectrones.Este posee carga nemigran losiones o cargas positi

2&;,$,

Dnodo

Es el electrodo enproduce la oxidaalgunas especieelectrones.Este posee carga pmigran losiones o cargas negat

NSTITUENTES DE LAS C


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?uente salino

Es un tubo con un elecgel que est' conectasemiceldas de ugal'nicaR el puente sael Su/o de iones% pemezcla de las di"erentes que podrareaccin directa de lde la celda.


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,btencin de metales actios apartir de sales "undidas.Befnacin electroltica de

metales : &l% 2u%@i%etc.?lateado o niqueladoelectroltico.

POSILES USOS DE CELDELECTROQUIMICAS:


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La masa de una sustancia alterada en un

electrodo durante la electrolisis es

directamente proporcional a la cantidad de

electricidad transferida a este electrodo. Lacantidad de electricidad se refiere a la cantidad

de carga elctrica, que en general se mide

en culombios.

4ra LET $E &B&$&T:

LEES DE FARADA:


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+$& LET $E &B&$&T:1i por dos o mas celdas conectadas en

serie pasa la misma cantidad deelectricidad% la cantidad de sustanciaproducida en sus electrodos esproporcional a sus pesos equialentes.

ASPECTOS CUANTITATIV


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m H E x I

?.eq. H E

I H i x t

Equialenteelectroqumico

FARADA 4F5: cantidad de electricidad necesaria para depositar o dequialente qumico de cualquier sustancia.4 H


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PILAS COMUNES 6n(s O 6n+*(aq

+e-

2'todo 5n,+% @)32l y pasta

+@)3*(aq * +5n,+(s * +e- O 5n+,Q(s * +@)Q* +)+,(l;iene una arilla central de grafto que act#a comoc'todo (inerte


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1e reemplaza @)32l por >,).

Dnodo: Vel conteniendo 6n enpolo.:

2'todo: reduccin de 5n,+.

PILAS ALCALINAS

6n(s O 6n+*(aq * +e-


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1e produce electricidad a partir de la reaccin electroqum

combustible.

En las misiones &polo% la "uente primaria de electricidad combustible )+-,+.

2'todo: reduccin de oxgeno:+)+,(l * ,+(g * 3e- O 3,)-(aq

Dnodo: oxidacin de idrgeno:+)+(g * 3,)-(aq O 3)+,(l * 3e-

CELDAS DE COMUSTI


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EWred(e+* X EWred(,+

2'todo: ,+(g * 3)*(aq * 3e- O +)+,(l.

Dnodo: e(s O e+*(aq * +e-.

El proceso es "aorecido por la presencia de agua y sales.

e+* "ormado inicialmente es oxidado luego a eQ*% que "oo errumbreZe+,Q.x)+,(s.

La oxidacin ocurre en el sitio con la mayor concentracin d

CORROSION DEL BIERRO

PREVENCION DE LA


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2obertura con una pintura o con otro metal.

El )ierro Valanizado est' cubierto con una capa delgad

6inc protege al e% porque tiene menor potencial de redu

6n+*(aq *+e- O 6n(s% EWred H - e+*(aq * +e- O e(s% EWred H -

PREVENCION DE LACORROSION DEL

BIERRO:

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