Celdas electroquímicas — Química, 14–17
Comprende cómo una reacción redox espontánea puede hacer pasar electrones por un cable. Química, 14–17 años.
Química que produce corriente
En una celda galvánica, la oxidación libera electrones en un electrodo y la reducción los acepta en otro. Un cable ofrece un camino a los electrones, mientras los iones se mueven por la disolución o el puente salino para equilibrar la carga. Así, la reacción química queda conectada a un voltaje y una corriente medibles.
¿Por qué separar la reacción?
Si un metal reacciona directamente con los iones de otro metal en la misma mezcla, los electrones pueden atravesar el líquido sin control y gran parte de la energía se convierte en calor. El problema es controlar esa transferencia. Separar oxidación y reducción obliga a los electrones a pasar por un circuito externo: la idea básica de una pila.
Una celda de cinc-cobre
En una celda de cinc-cobre, el cinc se oxida: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Los iones cobre se reducen: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Los electrones viajan del cinc al cobre por el cable. Con potenciales estándar, E°celda = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V, así que la celda puede producir corriente mientras las dos semiceldas siguen conectadas por iones.
Ánodo y cátodo
Mucha gente memoriza que el ánodo es negativo y el cátodo positivo porque eso ocurre en una celda galvánica. La regla más segura es química: la oxidación siempre sucede en el ánodo y la reducción en el cátodo. En una celda electrolítica cambian los signos, pero no estos nombres de las reacciones.
Pilas y corrosión
Las pilas portátiles usan reacciones redox separadas para alimentar teléfonos, relojes y vehículos. La misma química puede causar corrosión cuando dos metales distintos y un líquido conductor forman una celda no deseada. Los ingenieros usan recubrimientos, metales de sacrificio y diseños de circuitos para controlar dónde ocurre la oxidación.
Sigue explorando
Otros idiomas
Cargando MyLeoNes™…