Electrodos (química)

Célula electroquímica: un dispositivo en el que se produce la corriente eléctrica por una reacción espontánea o se utiliza para provocar una reacción no es espontánea. En el primer caso tiene una pila galvánica, el segundo tiene una celda electrolítica.

Pila Daniell, inventado en 1836 por John Daniell

Espontánea reacción: Zn (s) + Cu 2 + (aq) Zn 2 + (aq) + Cu (s)

Notación de la célula: Zn (s) Zn 2 + (aq) ║ Cu 2 + (aq) Cu (s)

El potencial de la celda (E) mide la capacidad de la reacción que se produce en la celda donde los electrones se mueven a través del circuito. Se llama fuerza electromotriz (fem) o coloquialmente tensión. En la unidad SI de tensión es el volt (V).

Ánodo es el electrodo donde ocurre la oxidación

Una batería que ya no funciona (V = 0) implica una reacción química en equilibrio en su interior.

G r =- educación no formal

F = constante de Faraday = 4 -1 C.mol 9,6485.10

n = número de moles de electrones transferidos a

Se muestra en la reacción equilibrada

E = potencial de la pila

En la celda de Daniell:

E = 1,1 V, n = 2 y F = 9,6485.10 -1 4 C.mol tanto r G = -1 pero CVmol -2,1.10 5 CV = J, luego

G r = -210 kJ. mol -1

Si las especies se encuentran en condiciones normales (es decir, el gas a una presión de 1 bar y todos los iones en la concentración de un mol L -1), entonces r G es estándar y se escribe como r G o La educación no formal-=, donde E es el potencial estándar de la célula.

Y el = E (cátodo) – Y (ánodo)

En el caso de las células Daniel:

o E = E o (Cu 2 +, Cu) – E o (Zn, Zn 2 +)

Convenio:

Electrodo de hidrógeno es el E = 0 V (E (H +, H 2) = 0 V)

G r o   ENF-= o =- RT lnk

La educación no formal lnk = RT o E o = (RT / nF) lnk

(LNK = 2,303. LogK)

lnk = (U na / 0,025693) o logK = (U na / 0,059171)

Ejemplo: Pila Daniell

lnk = (2 x 1.1) / 0,025693 = 85,6

Nernst ecuación:

G G r = r o   + RT LNQ

GG r = r o   + RT LNQ

– Educación no formal = – + RTlnQ la educación no formal

E E = O + (RT / nF) LNQ

(Ecuación de Nernst)

Ejemplo: Pila Daniell

Si la concentración de C 25 de los iones de zinc en una pila Daniell es de 0,10 mol L -1 de iones de cobre y es la célula 0,0010 mol L -1, que mide el potencial de esta?

Q = [Zn 2 + / Cu 2 +]

E = 1.10 + (8,3 x 298 / 2 x 4 9,6485.10) ln (0,10 / 0,0010)

E =    1,10 a 0,059 = + 1,04 V

Obviamente estas ecuaciones están basadas en la química clásica asociada a las corrientes pragmáticas.