Que son celdas electroquimicas , breve resumen para una exposicion grupal , citada las correspondientes fuentes

1. CELDAS ELECTROQUIMICAS
Definición:
Una celda electroquímica de corriente continua es un dispositivo capaz de obtener
energía eléctrica a partir de reacciones químicas o bien de producir reacciones químicas
a través de la introducción de energía eléctrica. Consta de dos conductores eléctricos
llamadoselectrodos,cada uno sumergidoen una disolución adecuada de electrólito.Para
que circule una corriente en una celda es necesario:
1º Que los electrodos se conecten externamente mediante un conductor
metálico.
2º Que las dos disoluciones de electrólito estén en contacto para permitir el
movimiento de los iones de una a otra
3º Que pueda tener lugar una reacción de transferencia de electrones en
cada uno de los dos electrodos.
En la siguiente figura se esquematiza una celda electroquímica sencilla:
Consiste en dos electrodos uno de zinc y otro de cobre, sumergidos en sus respectivas
disoluciones de sulfato. . Ambas disoluciones se unen por un puente salino, que
consiste en un tubo relleno de una disolución saturada de cloruro de potasio. Los
extremos del tubo se tapan con unos tapones porosos que permiten el paso de iones
pero no de líquido. De esta forma, a través del puente se mantiene el contacto eléctrico
entre las dos celdas a la vez que permanecen aisladas la una de la otra.
Conducción en una celda:
La carga es conducida por tres procesos diferentes en las distintas pares de la celda
mostrada en la figura anterior:

2. a) En los electrodos de cobre y cinc, los electrones sirven de portadores, moviéndose
desde el cinc, a través del conductor, hasta el cobre.
b) En las disoluciones el flujo de electricidad implica la migración tanto de cationes
como de aniones. En la semicelda de la izquierda, los iones cinc migran alejándose del
electrodo, mientras que los iones sulfato e hidrógeno sulfato se mueven hacia él; en el
otro compartimento, los iones cobre se mueven hacia el electrodo y los aniones se
alejan de él. Dentro del puente salino, la electricidad es transportada por migración de
los iones potasio hacia la derecha y de los iones cloruro hacia la izquierda. Por tanto,
todos los iones en las tres disoluciones, participan en el flujo de electricidad.
c) En las superficies de los dos electrodos tiene lugar en tercer proceso, que
consiste en una reacción de oxidación o una reducción que que proporcionan un
mecanismo mediante el cual la conducción iónica de la disolución se acopla con la
conducción electrónica del electrodo para proporcionar un circuito completo para el
flujo de carga. Estos dos procesos de electrodo se describen mediante las ecuaciones:
Zn(s) ==== Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- ==== Cu(s)
Corrientes faradaicas y no faradaicas:
Dos tipos de procesos pueden dar lugar a corrientes a través de una interfase
electrodo/disolución. Uno de ellos implica una transferencia directa de electrones vía
una reacción de oxidación en un electrodo y una reacción de reducción en el otro. A los
procesos de este tipo se les llama procesos faradaicos porque están gobernados por la
ley de Faraday que establece que una reacción química en un electrodo es proporcional
a la intensidad de corriente; las corrientes resultantes se denominan corrientes
faradaicas. En caso contrario se denominan corrientes no faradaicas.
Para comprender la diferencia básica entre una corriente faradáica y no faradaica se
puede imaginar un electrón viajando a través del circuito externo hacia la superficie del
electrodo. Cuando éste alcanza la interfase de la disolución puede suceder:
a) Que permanezca en la superfície del electrodo y aumente la carga de la doble capa ,
lo que constituiría una corriente no faradaica
b) Abandonar la superficie del electrodo y transferirse a una especie en la disolución ,
convirtiéndose en parte de una corriente faradaica.

3. Celdas galvánicas y electrolíticas:
A) Las celdas galvánicas son aquellas que funcionan de forma que producen energía y
las reacciones en los dos electrodos tienden a transmitir espontáneamente
produciendo un flujo de electrones desde el ánodo hasta el cátodo (este flujo de
electrones se denomina corriente y corresponde a la velocidad de transferencia de la
electricidad). También se las conoce como células voltaicas.
En las células galvánicas se origina inicialmente una diferencia de potencial que
disminuye a medida que transcurre la reacción, de tal modo que cuando se alcanza el
equilibrio este potencial se hace cero. El potencial de la pila corresponde a la diferencia
entre los potenciales de las dos semicélulas (del ánodo y del cátodo)
E total = E Cátodo - E Ánodo
Siendo E el potencial correspondiente. En las celdas galvánicas la reacción se produce
espontáneamente, es decir, el potencial E de la pila es positivo.
B) Las celdas electrolíticas son, por el contrario, aquellas que consumen energía
eléctrica, o lo que es lo mismo, , necesita una fuente de energía eléctrica externa. Así,
una celda galvánica puede funcionar como una celda electrolítica si se conecta el
terminal positivo de una fuente de alimentación de corriente continua al electrodo de
cobre (con un potencial superior al de la pila galvánica) donde se va a producir la
oxidación (ánodo), y el terminal negativo de la fuente al electrodo donde tiene lugar la
reducción (cátodo).
En las celdas electrolíticas se necesita aplicar un potencial para que se produzca la
reacción por lo que el potencial de la pila es negativo.
Representación de una pila:
Por convenio se ha decidido que en la representación de las celdas el ánodo y la
información de la disolución con la cual está en contacto se colocan a la izquierda. La
información del cátodo a la derecha y ambos separados por dos rayas verticales que
representan los límites entre fases a través de las cuales se desarrolla una diferencia de
potencial. Así, las celdas representadas hasta ahora se esquematizarían de la siguiente
forma:
Zn | ZnSO4 | | CuSO4 | Cu
Pt, H2 | H+ | | Cl-, AgCl | Ag
Y de una forma general:
Ánodo | Electrólito del ánodo || Electrólito del cátodo | Cátodo