Este documento trata sobre electroquímica y pilas galvánicas. Explica que las pilas galvánicas permiten generar una corriente eléctrica a partir de una reacción redox espontánea, separando las semirreacciones redox y obligando a los electrones a pasar por un circuito externo. Describe el funcionamiento de una pila de Daniell, utilizando el proceso redox entre el zinc y el sulfato de cobre (II). Finalmente, introduce conceptos como el electrodo estándar de hidrógeno y el potencial está
1) Este documento presenta los contenidos de un tema de química sobre la estructura de la materia y los modelos atómicos. Incluye la introducción histórica de los modelos atómicos, desde los experimentos de Faraday hasta el descubrimiento del electrón. También explica el modelo atómico de Rutherford, la teoría cuántica de Planck y la clasificación periódica de los elementos.
El documento trata sobre las reacciones redox. Explica que inicialmente se consideraba la oxidación como la ganancia de oxígeno y la reducción como la pérdida de oxígeno, pero que actualmente se define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. También describe los conceptos de potencial de reducción, escala de potenciales y pilas voltaicas.
Este documento trata sobre reacciones redox espontáneas. Explica conceptos como célula galvánica, pilas, electrodos y su tipología. Describe la notación simplificada de las pilas y el potencial estándar del electrodo. Finalmente, analiza la predicción de reacciones redox y la corriente eléctrica en procesos de electrolisis.
Este documento trata sobre el equilibrio redox. Explica conceptos básicos como oxidación, reducción y estado de oxidación. También describe procesos redox espontáneos y no espontáneos como las celdas galvánicas y electrolíticas. Finalmente, introduce la noción de potencial de electrodo y la serie electroquímica de potenciales normales.
Este documento explica los procesos redox espontáneos y no espontáneos. Describe dos experimentos donde una lámina de cobre se coloca en disoluciones de nitrato de plata y sulfato de zinc. Solo ocurre una reacción con la plata, formándose plata metálica en la lámina y cobre iónico en disolución. Esto se debe a que el potencial estándar de reducción del cobre frente a la plata es positivo, haciendo la reacción espontánea. No ocurre reacción con el zinc porque
Este documento describe los conceptos fundamentales de la electrolisis. Explica que la electrolisis ocurre cuando pasa una corriente eléctrica a través de una solución electrolítica o sus compuestos fundidos, requiriendo la presencia de iones cargados y una diferencia de potencial. Define los términos electrolito, electrodos, ánodo y cátodo. Resume los procesos de electrolisis del cloruro de sodio fundido y en solución acuosa, así como las leyes de Faraday sobre la cantidad de sustancia depositada o liber
Este documento presenta varios problemas de electrolisis resueltos. Incluye cálculos para determinar la cantidad de hierro depositado en el cátodo durante la electrólisis de una disolución de tricloruro de hierro, y cálculos similares para determinar la cantidad de cobre y aluminio depositados durante la electrólisis de disoluciones de sus sales respectivas. También presenta reacciones de electrolisis predictivas y ejercicios adicionales sobre conceptos electroquímicos.
Este documento trata sobre las reacciones redox, definidas como intercambios de electrones entre sustancias. Explica la evolución histórica del concepto de oxidación y reducción y cómo se determinan los estados de oxidación. También describe métodos para ajustar reacciones redox y aplicaciones como pilas voltaicas.
1) Este documento presenta los contenidos de un tema de química sobre la estructura de la materia y los modelos atómicos. Incluye la introducción histórica de los modelos atómicos, desde los experimentos de Faraday hasta el descubrimiento del electrón. También explica el modelo atómico de Rutherford, la teoría cuántica de Planck y la clasificación periódica de los elementos.
El documento trata sobre las reacciones redox. Explica que inicialmente se consideraba la oxidación como la ganancia de oxígeno y la reducción como la pérdida de oxígeno, pero que actualmente se define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. También describe los conceptos de potencial de reducción, escala de potenciales y pilas voltaicas.
Este documento trata sobre reacciones redox espontáneas. Explica conceptos como célula galvánica, pilas, electrodos y su tipología. Describe la notación simplificada de las pilas y el potencial estándar del electrodo. Finalmente, analiza la predicción de reacciones redox y la corriente eléctrica en procesos de electrolisis.
Este documento trata sobre el equilibrio redox. Explica conceptos básicos como oxidación, reducción y estado de oxidación. También describe procesos redox espontáneos y no espontáneos como las celdas galvánicas y electrolíticas. Finalmente, introduce la noción de potencial de electrodo y la serie electroquímica de potenciales normales.
Este documento explica los procesos redox espontáneos y no espontáneos. Describe dos experimentos donde una lámina de cobre se coloca en disoluciones de nitrato de plata y sulfato de zinc. Solo ocurre una reacción con la plata, formándose plata metálica en la lámina y cobre iónico en disolución. Esto se debe a que el potencial estándar de reducción del cobre frente a la plata es positivo, haciendo la reacción espontánea. No ocurre reacción con el zinc porque
Este documento describe los conceptos fundamentales de la electrolisis. Explica que la electrolisis ocurre cuando pasa una corriente eléctrica a través de una solución electrolítica o sus compuestos fundidos, requiriendo la presencia de iones cargados y una diferencia de potencial. Define los términos electrolito, electrodos, ánodo y cátodo. Resume los procesos de electrolisis del cloruro de sodio fundido y en solución acuosa, así como las leyes de Faraday sobre la cantidad de sustancia depositada o liber
Este documento presenta varios problemas de electrolisis resueltos. Incluye cálculos para determinar la cantidad de hierro depositado en el cátodo durante la electrólisis de una disolución de tricloruro de hierro, y cálculos similares para determinar la cantidad de cobre y aluminio depositados durante la electrólisis de disoluciones de sus sales respectivas. También presenta reacciones de electrolisis predictivas y ejercicios adicionales sobre conceptos electroquímicos.
Este documento trata sobre las reacciones redox, definidas como intercambios de electrones entre sustancias. Explica la evolución histórica del concepto de oxidación y reducción y cómo se determinan los estados de oxidación. También describe métodos para ajustar reacciones redox y aplicaciones como pilas voltaicas.
1) La electroquímica estudia las reacciones redox, que involucran la transferencia de electrones y cambios en el número de oxidación.
2) Las reacciones redox consisten en reacciones de oxidación, donde se pierden electrones, y de reducción, donde se ganan electrones.
3) Las celdas electroquímicas aprovechan las reacciones redox para generar corriente eléctrica a través del paso de electrones por un circuito externo.
Este documento describe conceptos clave relacionados con las reacciones redox. Define oxidación como la pérdida de electrones y reducción como la ganancia de electrones. Explica los estados de oxidación de los átomos y las reglas para determinarlos. Describe las reacciones redox como aquellas que involucran un agente oxidante y reductor, y cómo se oxidan y reducen. Además, cubre conceptos como celdas electroquímicas, ánodos, cátodos, potenciales de electrodo y la ecuación de Nernst.
El documento trata sobre electroquímica. Explica que la electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química mediante reacciones redox. Describe los procesos electroquímicos como electrolíticos y galvánicos. Define los componentes de una celda electrolítica como el electrolito, electrodos y fuente de corriente. Presenta ejemplos de electrólisis como la del cloruro de sodio fundido y agua acidulada.
Este documento trata sobre electroquímica y procesos redox. Explica conceptos como números de oxidación, agentes oxidantes y reductores, y cómo ocurren las reacciones redox. También describe celdas galvánicas y electrolíticas, incluyendo sus componentes como electrodos, puente salino y reacciones. Finalmente, cubre temas como potenciales estándares de electrodos y cálculo de fuerza electromotriz.
Verificación y aplicación de la ecuación de NernstFru King
El documento describe un experimento para verificar la ecuación de Nernst mediante la construcción de la celda de Daniel y la medición del potencial con varias concentraciones. Explica los conceptos teóricos de la electroquímica y la ecuación de Nernst, y proporciona los procedimientos para realizar el experimento y calcular los resultados.
Este documento trata sobre electroquímica. Explica que la electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química. Describe conceptos clave como iones, números de oxidación, reacciones redox y tipos de celdas electroquímicas. Finalmente, explica cómo se representan y clasifican las celdas electroquímicas, incluyendo la notación de celdas galvánicas y el uso de tablas de potenciales estándar de reducción.
1. El documento define conceptos básicos de electroquímica como ionización, solución electrolítica, iones, electrolitos fuertes y débiles.
2. Explica cómo funciona la electrolisis y las leyes de Faraday sobre la cantidad de electrolito descompuesto en función de la corriente eléctrica y el tiempo.
3. Describe diferentes modelos históricos de pilas como las de Volta, Daniell y Grove, e introduce conceptos como oxidación, reducción y despolarizador.
Este documento trata sobre las reacciones redox. Explica que son procesos de oxidación-reducción importantes económicamente y presentes en procesos cotidianos. Define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. También describe las pilas voltaicas y cómo generan corriente eléctrica a través del movimiento de electrones entre los electrodos durante las reacciones redox.
Los fenómenos electroquímicos se llevan a cabo en celdas electroquímicas denominadas electrolíticas y galvánicas. En la primera se efectúa el proceso de electrolisis y en el segundo un proceso redox espontaneo que origina corriente eléctrica.
La electroquímica estudia las reacciones químicas causadas por corrientes eléctricas y la generación de electricidad a través de reacciones químicas. Se divide en electrólisis, que implica reacciones causadas por corrientes eléctricas, y celdas galvánicas, que generan corriente eléctrica a través de reacciones espontáneas. Las leyes de Faraday establecen que la masa de un producto de una reacción electroquímica es proporcional a la cantidad de electricidad que pas
esta presentación esta basada en una exposición que se realizó en un salón de clases por estudiantes de la licenciatura en Químico Farmacéutico Biólogo
Las reacciones electroquímicas son procesos de oxidación-reducción en los que la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad o la energía eléctrica se usa para causar una reacción no espontánea. El documento explica conceptos clave como el número de oxidación, el balanceo de ecuaciones redox, las celdas electroquímicas y los potenciales estándares de electrodo, que miden la tendencia de una sustancia a oxidarse o reducirse.
En 3 oraciones:
1) El documento trata sobre reacciones de oxidación y reducción, que son reacciones químicas en las que hay transferencia de electrones entre elementos.
2) La oxidación implica la pérdida de electrones y un aumento en el número de oxidación, mientras que la reducción implica la ganancia de electrones y una disminución en el número de oxidación.
3) Las reacciones redox involucran un agente reductor que se oxida y un agente oxidante que se reduce a través del intercambio de electrones entre ellos
El documento introduce la ingeniería electroquímica, que involucra el diseño y operación de procesos que convierten energía química en eléctrica. Cubre conceptos como potencial de electrodo, voltaje, intensidad de corriente y densidad de corriente. También explica teorías como la de Debye-Hückel sobre la conductividad de electrolitos y tipos de reacciones electroquímicas.
Este documento trata sobre las reacciones de oxidación y reducción. Explica conceptos clave como el número de oxidación, oxidación, reducción y sustancias oxidantes y reductoras. Describe métodos para balancear reacciones redox como el método del ión-electrón. También cubre temas como pilas galvánicas, potenciales de reducción, espontaneidad de procesos redox, electrólisis y la corrosión de metales.
La electroquímica estudia la interconversión de energía eléctrica y química en células electroquímicas como las voltaicas que generan electricidad a partir de reacciones espontáneas o las electrolíticas que usan electricidad para llevar a cabo reacciones no espontáneas. Las reacciones redox involucradas consisten en semirreacciones de oxidación y reducción en los electrodos. Ejemplos comunes de células electroquímicas son las pilas secas, las baterías de plomo-á
Este documento describe conceptos fundamentales de electroquímica. La electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química a través de reacciones redox. Las celdas electroquímicas convierten energía química en eléctrica o viceversa. Las celdas galvánicas generan corriente eléctrica espontáneamente a través de reacciones redox, mientras que las celdas electrolíticas usan corriente externa para causar reacciones no espontáneas. La pila de
Las leyes de Faraday de la electrolisis expresan relaciones cuantitativas entre la cantidad de electricidad transferida a un electrodo y la masa de sustancia alterada en ese electrodo. La primera ley establece que la masa de sustancia alterada es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida, mientras que la segunda ley indica que si dos sustancias se depositan simultáneamente en celdas conectadas en serie, la masa de cada sustancia depositada será inversamente proporcional a su equivalente electroquímico.
La celda de Daniell fue inventada en 1836 y consiste en electrodos de cobre y cinc sumergidos en soluciones de sulfato de cobre y sulfato de cinc, respectivamente. Cuando los iones de estas soluciones entran en contacto a través de una barrera porosa, se produce una reacción química espontánea que conduce electrones desde el cinc hacia el cobre, generando una fuerza electromotriz de 1,10 voltios.
Michael Faraday observó que el paso de 96500 coulomb entre electrodos equivale a 1 mol de electrones. Para calcular los productos de una celda electrolítica se necesita conocer la carga eléctrica que pasa a través de ella y las reacciones de óxido-reducción en cada electrodo. La carga eléctrica se calcula multiplicando la corriente por el tiempo, y los moles de electrones que pasan se usan junto con las ecuaciones químicas para determinar los moles de productos formados.
Este documento trata sobre la velocidad de las reacciones químicas. Explica el concepto de velocidad de reacción y los factores que la afectan, como la concentración de los reactivos, la temperatura y la energía de activación. También presenta las teorías de las colisiones y del estado de transición para explicar cómo ocurren las reacciones a nivel molecular. Finalmente, analiza conceptos como el orden de reacción y la ecuación de velocidad para cuantificar la velocidad de las reacciones.
El documento presenta conceptos clave sobre equilibrios redox, incluyendo: 1) La definición de oxidación y reducción en términos de ganancia y pérdida de electrones; 2) La introducción del número de oxidación para determinar qué especies se oxidan y reducen en una reacción; 3) La identificación de oxidantes y reductores dependiendo de si una especie gana o pierde electrones. Se proveen ejemplos para ilustrar estos conceptos.
1) La electroquímica estudia las reacciones redox, que involucran la transferencia de electrones y cambios en el número de oxidación.
2) Las reacciones redox consisten en reacciones de oxidación, donde se pierden electrones, y de reducción, donde se ganan electrones.
3) Las celdas electroquímicas aprovechan las reacciones redox para generar corriente eléctrica a través del paso de electrones por un circuito externo.
Este documento describe conceptos clave relacionados con las reacciones redox. Define oxidación como la pérdida de electrones y reducción como la ganancia de electrones. Explica los estados de oxidación de los átomos y las reglas para determinarlos. Describe las reacciones redox como aquellas que involucran un agente oxidante y reductor, y cómo se oxidan y reducen. Además, cubre conceptos como celdas electroquímicas, ánodos, cátodos, potenciales de electrodo y la ecuación de Nernst.
El documento trata sobre electroquímica. Explica que la electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química mediante reacciones redox. Describe los procesos electroquímicos como electrolíticos y galvánicos. Define los componentes de una celda electrolítica como el electrolito, electrodos y fuente de corriente. Presenta ejemplos de electrólisis como la del cloruro de sodio fundido y agua acidulada.
Este documento trata sobre electroquímica y procesos redox. Explica conceptos como números de oxidación, agentes oxidantes y reductores, y cómo ocurren las reacciones redox. También describe celdas galvánicas y electrolíticas, incluyendo sus componentes como electrodos, puente salino y reacciones. Finalmente, cubre temas como potenciales estándares de electrodos y cálculo de fuerza electromotriz.
Verificación y aplicación de la ecuación de NernstFru King
El documento describe un experimento para verificar la ecuación de Nernst mediante la construcción de la celda de Daniel y la medición del potencial con varias concentraciones. Explica los conceptos teóricos de la electroquímica y la ecuación de Nernst, y proporciona los procedimientos para realizar el experimento y calcular los resultados.
Este documento trata sobre electroquímica. Explica que la electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química. Describe conceptos clave como iones, números de oxidación, reacciones redox y tipos de celdas electroquímicas. Finalmente, explica cómo se representan y clasifican las celdas electroquímicas, incluyendo la notación de celdas galvánicas y el uso de tablas de potenciales estándar de reducción.
1. El documento define conceptos básicos de electroquímica como ionización, solución electrolítica, iones, electrolitos fuertes y débiles.
2. Explica cómo funciona la electrolisis y las leyes de Faraday sobre la cantidad de electrolito descompuesto en función de la corriente eléctrica y el tiempo.
3. Describe diferentes modelos históricos de pilas como las de Volta, Daniell y Grove, e introduce conceptos como oxidación, reducción y despolarizador.
Este documento trata sobre las reacciones redox. Explica que son procesos de oxidación-reducción importantes económicamente y presentes en procesos cotidianos. Define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. También describe las pilas voltaicas y cómo generan corriente eléctrica a través del movimiento de electrones entre los electrodos durante las reacciones redox.
Los fenómenos electroquímicos se llevan a cabo en celdas electroquímicas denominadas electrolíticas y galvánicas. En la primera se efectúa el proceso de electrolisis y en el segundo un proceso redox espontaneo que origina corriente eléctrica.
La electroquímica estudia las reacciones químicas causadas por corrientes eléctricas y la generación de electricidad a través de reacciones químicas. Se divide en electrólisis, que implica reacciones causadas por corrientes eléctricas, y celdas galvánicas, que generan corriente eléctrica a través de reacciones espontáneas. Las leyes de Faraday establecen que la masa de un producto de una reacción electroquímica es proporcional a la cantidad de electricidad que pas
esta presentación esta basada en una exposición que se realizó en un salón de clases por estudiantes de la licenciatura en Químico Farmacéutico Biólogo
Las reacciones electroquímicas son procesos de oxidación-reducción en los que la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad o la energía eléctrica se usa para causar una reacción no espontánea. El documento explica conceptos clave como el número de oxidación, el balanceo de ecuaciones redox, las celdas electroquímicas y los potenciales estándares de electrodo, que miden la tendencia de una sustancia a oxidarse o reducirse.
En 3 oraciones:
1) El documento trata sobre reacciones de oxidación y reducción, que son reacciones químicas en las que hay transferencia de electrones entre elementos.
2) La oxidación implica la pérdida de electrones y un aumento en el número de oxidación, mientras que la reducción implica la ganancia de electrones y una disminución en el número de oxidación.
3) Las reacciones redox involucran un agente reductor que se oxida y un agente oxidante que se reduce a través del intercambio de electrones entre ellos
El documento introduce la ingeniería electroquímica, que involucra el diseño y operación de procesos que convierten energía química en eléctrica. Cubre conceptos como potencial de electrodo, voltaje, intensidad de corriente y densidad de corriente. También explica teorías como la de Debye-Hückel sobre la conductividad de electrolitos y tipos de reacciones electroquímicas.
Este documento trata sobre las reacciones de oxidación y reducción. Explica conceptos clave como el número de oxidación, oxidación, reducción y sustancias oxidantes y reductoras. Describe métodos para balancear reacciones redox como el método del ión-electrón. También cubre temas como pilas galvánicas, potenciales de reducción, espontaneidad de procesos redox, electrólisis y la corrosión de metales.
La electroquímica estudia la interconversión de energía eléctrica y química en células electroquímicas como las voltaicas que generan electricidad a partir de reacciones espontáneas o las electrolíticas que usan electricidad para llevar a cabo reacciones no espontáneas. Las reacciones redox involucradas consisten en semirreacciones de oxidación y reducción en los electrodos. Ejemplos comunes de células electroquímicas son las pilas secas, las baterías de plomo-á
Este documento describe conceptos fundamentales de electroquímica. La electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química a través de reacciones redox. Las celdas electroquímicas convierten energía química en eléctrica o viceversa. Las celdas galvánicas generan corriente eléctrica espontáneamente a través de reacciones redox, mientras que las celdas electrolíticas usan corriente externa para causar reacciones no espontáneas. La pila de
Las leyes de Faraday de la electrolisis expresan relaciones cuantitativas entre la cantidad de electricidad transferida a un electrodo y la masa de sustancia alterada en ese electrodo. La primera ley establece que la masa de sustancia alterada es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida, mientras que la segunda ley indica que si dos sustancias se depositan simultáneamente en celdas conectadas en serie, la masa de cada sustancia depositada será inversamente proporcional a su equivalente electroquímico.
La celda de Daniell fue inventada en 1836 y consiste en electrodos de cobre y cinc sumergidos en soluciones de sulfato de cobre y sulfato de cinc, respectivamente. Cuando los iones de estas soluciones entran en contacto a través de una barrera porosa, se produce una reacción química espontánea que conduce electrones desde el cinc hacia el cobre, generando una fuerza electromotriz de 1,10 voltios.
Michael Faraday observó que el paso de 96500 coulomb entre electrodos equivale a 1 mol de electrones. Para calcular los productos de una celda electrolítica se necesita conocer la carga eléctrica que pasa a través de ella y las reacciones de óxido-reducción en cada electrodo. La carga eléctrica se calcula multiplicando la corriente por el tiempo, y los moles de electrones que pasan se usan junto con las ecuaciones químicas para determinar los moles de productos formados.
Este documento trata sobre la velocidad de las reacciones químicas. Explica el concepto de velocidad de reacción y los factores que la afectan, como la concentración de los reactivos, la temperatura y la energía de activación. También presenta las teorías de las colisiones y del estado de transición para explicar cómo ocurren las reacciones a nivel molecular. Finalmente, analiza conceptos como el orden de reacción y la ecuación de velocidad para cuantificar la velocidad de las reacciones.
El documento presenta conceptos clave sobre equilibrios redox, incluyendo: 1) La definición de oxidación y reducción en términos de ganancia y pérdida de electrones; 2) La introducción del número de oxidación para determinar qué especies se oxidan y reducen en una reacción; 3) La identificación de oxidantes y reductores dependiendo de si una especie gana o pierde electrones. Se proveen ejemplos para ilustrar estos conceptos.
Este documento presenta conceptos fundamentales de termoquímica, incluyendo: (1) El primer principio de la termodinámica, que establece que la energía total de un sistema y su entorno se mantiene constante; (2) La entalpía (H), una función de estado relacionada con el calor y el trabajo en procesos isobáricos; y (3) Las entalpías de reacción y formación, que miden los cambios de entalpía en reacciones químicas bajo condiciones estándar.
Este documento trata sobre el equilibrio químico y las constantes de equilibrio. Explica que las reacciones reversibles llegan a un estado de equilibrio dinámico donde las velocidades de la reacción directa e inversa son iguales. Define la constante de equilibrio Kc y cómo se calcula para equilibrios homogéneos. También cubre cálculos de equilibrios en fase gaseosa y la introducción del concepto de grado de disociación.
Este documento resume los conceptos fundamentales de ácidos y bases. Explica la teoría de Arrhenius, que define ácidos como sustancias que se disocian en solución acuosa dando iones H+ y bases como sustancias que se disocian dando iones OH-. Posteriormente, introduce la teoría de Brönsted-Lowry, que amplía estas definiciones a cualquier disolvente. Finalmente, distingue entre ácidos y bases fuertes y débiles en función de su grado de disociación, e introduce la constante de acidez
1. El documento presenta una olimpiada local de química con 36 preguntas de opción múltiple sobre diversos temas como estructura atómica, energías de ionización, enlaces químicos, equilibrio químico, cinética química y ácidos y bases.
2. Las preguntas deben responderse marcando la opción correcta en una hoja de respuestas. Cada respuesta correcta suma 1 punto y cada incorrecta resta 0,25 puntos.
3. El documento proporciona la información neces
El documento describe el método Solvay para producir carbonato sódico a partir de sal de roca y caliza. El proceso consta de cinco etapas: 1) descomposición térmica de la caliza, 2) reacción del dióxido de carbono con amoníaco para formar carbonato amónico, 3) reacción del carbonato amónico con cloruro sódico para formar bicarbonato sódico, 4) descomposición térmica del bicarbonato sódico para formar carbonato sódico, y 5) reacción de los productos residuales
Este documento presenta un resumen de un volumen de problemas y cuestiones de las Olimpiadas de Química. Explica que el material fue recopilado por autores interesados en apoyar la enseñanza de la Química. Incluye exámenes de Olimpiadas de Química nacionales y locales de varias comunidades autónomas españolas entre 1996 y 2008. El material se presenta clasificado por temas con respuestas a cuestiones de opción múltiple y problemas completamente resueltos.
Este documento trata sobre tres óxidos de nitrógeno: óxido nitroso, óxido nítrico y dióxido de nitrógeno. Explica que el óxido nitroso fue el primer anestésico sintético y propulsor para aerosoles, mientras que el óxido nítrico y dióxido de nitrógeno son contaminantes a altas concentraciones. Además, describe una reacción química entre estos tres óxidos de nitrógeno.
Este documento presenta un examen de química con 39 preguntas de opción múltiple. El examen cubre una variedad de temas de química incluyendo estructura atómica, enlaces químicos, equilibrio químico, termoquímica y química orgánica e inorgánica. Las preguntas requieren que los estudiantes demuestren su comprensión de conceptos fundamentales y su capacidad para aplicarlos a nuevos problemas y situaciones.
El documento presenta un problema de química sobre el ácido láctico. En menos de 3 oraciones:
1) Se pide calcular las fórmulas empírica y molecular del ácido láctico a partir de datos de combustión y vaporización. 2) También se pide ajustar la reacción de combustión, indicar la fórmula estructural desarrollada, y describir la hibridación y enlaces de los átomos de carbono. 3) Por último, se pide calcular el grado de disociación, la constante de disociación,
Este documento presenta una colección de preguntas y problemas de exámenes de Olimpiadas de Química de diferentes años y comunidades autónomas en España. Los autores recopilaron este material con el objetivo de utilizarlo como apoyo en la enseñanza de la química. Aunque no pudieron publicar el material completo, ponen a disposición este volumen con la esperanza de que sirva como base para un proyecto más amplio de intercambio de ideas entre profesores de química. El volumen contiene preguntas de op
El documento presenta una introducción sobre las Olimpiadas de Química y su importancia para estimular el aprendizaje de la Química entre los estudiantes. Se recopilan cuestiones y problemas de Olimpiadas de Química de diferentes años y comunidades autónomas de España, clasificados por materias y completamente resueltos, con el objetivo de utilizar este material como apoyo en la enseñanza de la Química. Se agradece la contribución de varios profesores en la elaboración de este material.
Este documento presenta un examen de olimpiada con 36 preguntas sobre química. Las instrucciones indican que la prueba dura 2 horas y que las respuestas deben marcarse con una cruz en la tabla provista. Cada pregunta correcta vale 1 punto y cada incorrecta resta 0,25 puntos. Se requiere una puntuación mínima de 20 puntos netos para optar a un premio. Las preguntas cubren temas como configuraciones electrónicas, propiedades de los elementos, moléculas, reacciones químicas,
1. Este documento presenta un cuestionario de 27 preguntas sobre química para una olimpiada local. Cada pregunta ofrece 4 opciones de respuesta y solo una es correcta. Los temas incluyen estequiometría, termoquímica, estructura atómica, enlaces químicos y propiedades de los compuestos. El cuestionario fue preparado por la Profesora Nerea Iza Cabo del Departamento de Química Física de la Universidad Complutense.
Este documento presenta 4 problemas de química orgánica e inorgánica. El primer problema trata sobre reacciones de equilibrio químico. El segundo problema cubre cálculos de pH y equilibrios químicos. El tercer problema involucra cálculos termodinámicos para una reacción de equilibrio. El cuarto problema requiere identificar la fórmula molecular de un compuesto orgánico a partir de datos de combustión, y analizar sus posibles isómeros.
Este documento presenta 5 problemas químicos relacionados con la cocaína, el ioduro de plomo, el hidrógeno carbonato de sodio, el hierro metálico y la construcción de una pila voltaica. Los problemas incluyen cálculos de pH, concentraciones iónicas, masas, presiones parciales, calor de reacción y diferencias de potencial.
El documento presenta un cuestionario de 33 preguntas sobre química para una Olimpiada Nacional. Cada pregunta tiene 5 opciones de respuesta y una sola opción marcada con el símbolo ">" es la respuesta correcta. Las preguntas cubren una variedad de temas químicos como estructura atómica, reacciones químicas, equilibrio químico y termoquímica.
El documento proporciona información sobre electroquímica. La electroquímica estudia la conversión entre energía eléctrica y química. Los procesos electroquímicos son reacciones redox donde la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad o viceversa. Las celdas electroquímicas como la pila de Daniell generan energía eléctrica a partir de una reacción redox espontánea entre electrodos de zinc y cobre.
La electroquímica estudia la relación entre reacciones redox y producción de energía eléctrica. Sus aplicaciones incluyen pilas como la pila Daniell, donde una reacción redox espontánea genera energía eléctrica, y la electrólisis, donde la energía eléctrica induce reacciones redox no espontáneas como la producción industrial de cloro a partir de la electrólisis de salmuera.
Este documento presenta tres partes experimentales sobre electroquímica y cinética química. La Parte A describe la electrólisis de una solución de KI para observar los procesos de oxidación y reducción. La Parte B explica cómo construir y medir el voltaje de una pila de Daniell para convertir energía química en eléctrica. La Parte C estudia la cinética de una reacción reloj midiendo las velocidades iniciales y determinando los órdenes parciales y constante de velocidad.
La historia de la pila data de fines del siglo XVIII, cuando Galvani y Volta propusieron teorías opuestas sobre la electricidad. Volta demostró que al apilar discos metálicos alternados se podía generar una corriente continua, descubriendo así la pila voltaica. Más tarde, se estableció que tanto Galvani como Volta tenían razón parcialmente, ya que la electricidad puede provenir tanto de reacciones químicas como de tejidos biológicos.
El documento trata sobre la electroquímica. Explica que (1) la electroquímica estudia la relación entre la energía eléctrica y la química, (2) las pilas producen electricidad a partir de reacciones químicas espontáneas mientras que la electrólisis usa electricidad para causar reacciones no espontáneas, y (3) Volta descubrió la pila voltaica al apilar discos alternados de cobre y cinc separados por cartón húmedo, produciendo la primera fuente de cor
(1) La electroquímica estudia la relación entre la energía eléctrica y la energía química. (2) Galvani y Volta realizaron experimentos clave sobre pilas eléctricas en el siglo XVIII. (3) Volta construyó la primera pila voltaica apilando discos alternados de cobre y cinc separados por cartón húmedo, generando así una corriente continua.
Dados:
Eo = 1.1 V (potencial estándar de la celda)
n = 2 (número de electrones transferidos)
R = 8.314 J/mol·K
T = 298 K (25°C)
F = 96500 C/mol
[Cu2+] = 5.0 mol/L
[Zn2+] = 0.050 mol/L
Q = [Cu2+][Zn2+]/[Cu][Zn]2 = (5.0 mol/L)(0.050 mol/L)/1·1 = 0.25
E = Eo + (RT/nF) lnQ
E =
El documento describe el proceso de electrolisis. La electrolisis consiste en la realización de reacciones químicas mediante la aplicación de energía eléctrica que permiten reacciones que no ocurren espontáneamente. Se explican conceptos como ánodo, cátodo, cuba electrolítica y leyes de Faraday. También se detallan aplicaciones como la obtención de metales, refinado de metales y depósito electrolítico.
Este documento describe los procesos de electrólisis y electrorefinación de cobre. Explica que la electrólisis involucra reacciones separadas en el cátodo y el ánodo, mediadas por el movimiento de iones a través del electrolito. La electrorefinación se usa para refinar cobre impuro en ánodos a cobre de alta pureza en cátodos, removiendo impurezas como oro y plata en el proceso. El documento también brinda detalles sobre cómo se producen y procesan los ánodos y cátodos de
El documento describe el proceso de electroobtención de cobre. Este proceso involucra la reducción electroquímica de iones de cobre en el cátodo para producir cobre metálico, mientras que en el ánodo ocurre la descomposición del agua para generar oxígeno y ácido sulfúrico. Las reacciones en los electrodos permiten la transferencia de electrones a través del circuito eléctrico externo.
El documento describe el proceso de electrowinnig para la obtención de metales como cobre a partir de minerales. El proceso implica la lixiviación del mineral con ácido para extraer el metal en forma soluble, luego la purificación y concentración de la solución y finalmente la electrólisis donde el metal se deposita en el cátodo mientras que ocurre la evolución de oxígeno en el ánodo. El proceso permite obtener metales de alta pureza sin necesidad de refinación posterior y es ampliamente usado comercialmente para la producción de
Este documento resume las reacciones redox (reacciones de transferencia de electrones), explicando conceptos como oxidación, reducción, estados de oxidación, oxidantes, reductores, pilas voltaicas y corrosión. Describe cuatro reacciones redox con diferentes metales y cómo se pueden usar para generar corriente eléctrica. También presenta tablas de potenciales de reducción y métodos para prevenir la corrosión como la protección catódica.
Este documento presenta un resumen de las reacciones de oxidación-reducción. Explica que estas reacciones implican la transferencia de electrones entre especies, con una que se oxida al perder electrones y otra que se reduce al ganarlos. También describe cómo se calculan los potenciales de reducción y cómo factores como la concentración, el pH y la formación de precipitados o complejos afectan al potencial de un sistema redox.
Este documento resume conceptos clave de electroquímica, incluyendo oxidación, reducción, estado de oxidación, método del ión electrón, tipos de reacciones redox, celdas galvánicas y electrolíticas, y la ecuación de Nernst. Define términos como agente oxidante, reductor, electrodos, y describe pilas como la de Daniell.
La electroquímica estudia los cambios químicos producidos por la corriente eléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. Describe los procesos de oxidación y reducción, y explica que siempre que hay una oxidación también ocurre una reducción. Define conceptos clave como agentes oxidantes, reductores y estado de oxidación.
Electro: electricidad lisis: división
La electrólisis es la división o descomposición química de una sustancia por acción de la corriente eléctrica.
La descomposición se produce cuando circula la corriente eléctrica a través de una solución electrolítica o de sus compuestos fundidos.
Condiciones. Para que se realice la electrólisis de una sustancia, es necesario se cumplan algunas condiciones como los siguientes:
1. Presencia de partículas o grupos atómicos cargados eléctricamente, que pueden ser electrones o iones.
2. Una diferencia de potencial.
¿Qué es un electrolito?
Es un sistema líquido, conductor de la corriente eléctrica. Puede ser: ácidos, bases y sales inorgánicas.
¿Qué son electrodos?
Son metales en forma de láminas, cables o alambres que se sumergen en la solución electrolítica. Su función es orientar las partículas cargadas eléctricamente a su respectivo electrodo, tomando en cuenta que “cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen”.
Los electrodos son:
Ánodo se denomina al polo positivo
Cátodo se denomina al polo negativo.
TEMA_5_ELECTROQUIMICA_EN SUSTANCIAS ACUOSAS Y NO ACUOSAS.pdfgonzalocardona6
Este documento trata sobre electroquímica. Explica diferentes tipos de electrodos reversibles como electrodos metálicos, de amalgama, redox y de sales insolubles. También describe las células electroquímicas, incluyendo sus componentes y los tipos de células galvánicas y electrolíticas. Finalmente, analiza la pila Daniell como ejemplo de célula galvánica.
Tema 11 - Reacciones de transferencia de electrones (II)José Miranda
Este documento resume diferentes tipos de pilas electroquímicas y electrólisis. Describe pilas como la pila Daniell, pilas comerciales como las pilas salinas, alcalinas y de mercurio, y acumuladores. Explica las leyes de Faraday y cómo se aplica la electrólisis para la obtención y purificación de metales. También resume métodos para prevenir la corrosión de metales como recubrimientos y protección catódica.
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Examen de Selectividad de la EvAU de Geografía de junio de 2023 en Castilla La Mancha. UCLM . (Convocatoria ordinaria)
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Evaluación de principales hallazgos de la Historia Clínica utiles en la orientación diagnóstica de Hemorragia Digestiva en el abordaje inicial del paciente.
1. 1
QUÍMICA. 2º BACHILLERATO.
ELECTROQUÍMICA
Contenidos:
1) Pilas galvánicas
i. Descripción
ii. Electrodo estándar de hidrógeno
iii. Potencial estándar de electrodo
iv. Potencial de una pila.
2) Predicción de reacciones redox. Espontaneidad de las reacciones redox
3) Electrolisis. Ley de Faraday
Ideas iniciales:
① En las reacciones redox se produce una transferencia de electrones desde el reductor hasta el
oxidante. Estos electrones pasan directamente entre las dos especies, oxidante y reductora, pues están
juntas.
② La electroquímica es, de una forma muy general, la parte de la química que estudia la
transformación entre la energía química de un proceso reacción redox y la energía eléctrica.
③ Según el sentido de la transformación energética que se realice dividiremos la electroquímica en
dos bloques:
- Pilas galvánicas1: son dispositivos que consiguen hacer pasar los electrones que intervienen en
un proceso redox a través de un circuito eléctrico, es decir, los electrones que cede el reductor
pasan a través de un circuito eléctrico antes de llegar al oxidante. Se genera así una corriente
eléctrica a partir de una reacción química espontánea.
- Electrólisis: es el proceso inverso al anterior, es decir, mediante una corriente eléctrica externa
se puede conseguir que tenga lugar una reacción química no espontánea (un proceso redox no
espontáneo).
1) PILAS GALVÁNICAS. DESCRIPCIÓN
Si una pila galvánica es un dispositivo que permite producir una corriente eléctrica a partir de una
reacción de oxidación-reducción espontánea. Vamos a analizar cómo construir una pila sencilla para, a
partir de ella, establecer la terminología al uso. Es importante analizar el funcionamiento de una pila
con un cierto detenimiento.
① Proceso redox que se pretende utilizar para montar una pila: cuando el
zinc metálico se pone en contacto con una disolución acuosa de sulfato de
cobre (II), se observa a simple vista que la disolución va perdiendo el color
azul, característico de los iones Cu2+ disueltos, mientras que el zinc se va
recubriendo de un precipitado oscuro-rojizo de cobre metálico. La reacción
que tiene lugar es, en su forma molecular:
1
También llamadas células galvánicas, pilas o células voltaicas o pilas o células electroquímicas. También, simplemente, pilas.
2. 2
Las semireacciones redox del proceso son:
Reducción del Cu2+
Oxidación del Zn
Reacción iónica
Es decir, el Zn, que es el reductor, cede dos electrones al Cu2+ en disolución, que se reduce a
cobre metálico que se deposita sobre el trozo de zinc sumergido.
En términos de moles: por cada mol de Zn que se oxida, un mol de Cu2+ se reduce
transfiriéndose en el proceso dos moles de electrones (2 · 6,022·1023 = 12,044 · 1023 electrones).
② Montaje de la pila galvánica. La pila que se puede formar aprovechando el proceso redox anterior
se suele denominar pila de Daniell, inventada en 1836 por John Frederic Daniell.
Se trata de aprovechar los electrones que se transfieren en el proceso para crear una corriente
eléctrica. Para ello hay que evitar el contacto directo entre el Zn y la disolución de Cu2+, es decir,
separar las dos semireacciones redox. Se fuerza así a los electrones a pasar por un circuito eléctrico
externo.
En la figura siguiente se muestra un esquema de una pila de Daniell
Una lámina de zinc (electrodo) se introduce en
recipiente (celda) que contiene una disolución de sulfato
de zinc. Otra lámina de cobre (electrodo) se introduce en
otro recipiente (celda) que contiene una disolución de
sulfato de cobre (II). Ambas láminas están conectadas a
través de un cable de conductor por el que corriente
eléctrica. Un voltímetro permite conocer la diferencia de
potencial entre los dos electrodos. Para asegurar la
continuidad eléctrica del circuito se conectan ambas
celdas a través de un puente salino. Un puente salino no es
más que una disolución saturada de cloruro de potasio
(un electrolito inerte), pero en vez de utilizar agua como disolvente se utiliza un gel como agar-agar2.
La disposición del dibujo, celda de zinc a la izquierda y celda de cobre a la derecha no ha sido
aleatoria como veremos a continuación.
③ Funcionamiento de la pila. Con el dispositivo anterior se ha
conseguido aislar las dos semireacciones redox obligándose a los
electrones a pasar a través del circuito eléctrico que une los dos
electrodos. Para ver cómo funciona haremos un seguimiento de la
corriente eléctrica a través de un circuito completo.
a) En el electrodo de zinc tiene lugar la reacción de oxidación, parte del
electrodo se disuelve en la disolución de sulfato de zinc:
El electrodo de zinc está “adelgazando”.
2 No es el único tipo de conexión entre las dos celdas que se puede hacer; aquí sólo nos interesa su función: asegurar la
continuidad eléctrica del circuito.
a)
3. 3
b) Los dos electrones están obligados a recorrer el circuito exterior hasta llegar al electrodo de cobre.
c) Los iones Cu2+ cercanos al electrodo captan esos electrones, es decir, se
reducen, depositándose como cobre metálico en el electrodo:
El electrodo de cobre está “engordando”.
d) Por cada átomo de cobre que se deposita en el electrodo hay un anión
sulfato en la disolución que migra hacia el puente salino, donde es
neutralizado (su carga eléctrica) por dos iones potasio que pasan
del puente a la disolución.
e) Por cada dos iones potasio que pasan a la celda del cobre, dos iones
cloruro pasan a la celda del zinc. Se mantiene así la neutralidad de
carga en el puente salino.
f) Los dos iones cloruro que han pasado a la disolución son los que
neutralizan el catión Zn2+ que había pasado a la disolución en el paso a).
Se ha cerrado el circuito.
b)
c)
d)
e)
f)
4. 4
El proceso global es:
④ Terminología y notación abreviada.
Llamaremos ánodo (hacia donde van los aniones) al electrodo contenido en la celda donde se
produce la oxidación. Aquí se generan los electrones y, por tanto, es el polo negativo de la pila. Por
convenio, en la representación y notación
de una pila, se escribe a la izquierda.
Llamaremos cátodo (hacia donde
van los cationes) al electrodo contenido
en la celda donde se produce la
reducción. Aquí los electrones
procedentes del ánodo dan lugar a la
reducción, es el polo positivo de la pila3.
Por convenio, en la representación y
notación de una pila, se escribe a la
derecha.
Para expresar la composición de
las pilas voltaicas se emplea una notación
abreviada. Por convenio la pila se
representa de la siguiente manera:
3 Una manera fácil de recordar el proceso asociado al ánodo o al cátodo es que el proceso que empieza por vocal va con el
electrodo que empieza por vocal, mientras que el proceso que empieza por consonante va con el electrodo que empieza por
consonante:
Ánodo – Oxidación
Cátodo – Reducción
5. 5
Ánodo
(siempre se
coloca a la
izquierda el
electrodo que
hace de polo
negativo)
Separador
Disolución
contenida en la
celda del polo
negativo
(concretamente
la especie que
interviene en el
proceso redox)
Indica la
existencia de
un puente
salino (o de
una separación
física de las
dos celdas)
Disolución
contenida en la
celda del polo
positivo
(concretamente
la especie que
interviene en el
proceso redox)
Separador
Cátodo
(siempre se
coloca a la
derecha el
electrodo que
hace de polo
positivo)
Zn (s) | Zn2+ (aq) || Cu2+ (aq) | Cu (s)
La estandarización de las pilas implica además que las disoluciones en las celdas sean 1 M en
las especies oxidante y reductora (el potencial de una pila depende de la concentración de las especies
que se oxidan y reducen). En cualquier caso, y sea cual sea la concentración de dichas especies,
también se debe indicar en la notación de la pila que quedaría definitivamente así:
Zn (s) | Zn2+ (aq, 1 M) || Cu2+ (aq, 1 M) | Cu (s)
El voltímetro colocado en la pila galvánica tiene la misión de medir la diferencia de potencial
entre los dos electrodos. Para el caso de la pila de Daniell anterior, a 25 ºC (el potencial de una pila
también depende de la temperatura) la diferencia de potencial es:
Donde denotaremos con la letra E a la diferencia de potencial entre los electrodos. indica que se
trata de condiciones estándar (25 ºC, 1 atm de presión y concentraciones 1 M de las especies oxidante
y reductora en disolución).
2) PILAS GALVÁNICAS. ELECTRODO ESTÁNDAR DE HIDRÓGENO.
① Como se ha visto, el voltímetro mide la diferencia de potencial entre los dos electrodos. No es
posible, por tanto conocer el potencial de un electrodo por separado.
② No obstante, podemos asignar un valor absoluto de potencial a un electrodo si lo enfretamos a otro
al que daremos, por convenio, un potencial igual a cero.
③ El electrodo elegido es el electrodo estándar de hidrógeno (también electrodo normal de hidrógeno),
al que se la asigna un potencial estándar de 0 voltios .
④ El electrodo estándar de hidrógeno es un electrodo de gases. Este tipo de electrodos permite
utilizar procesos redox en los que intervienen gases en pilas galvánicas.
En el electrodo estándar de hidrógeno consiste en una lámina de platino4 sumergida en una
disolución de ácido clorhídrico 1,0 M a 25 ºC, por la que se burbujea H2 a presión de 1 atm.
4 Metal inerte que difícilmente se corroe y que cataliza con eficacia la reacción de reducción de protones y otras reacciones de
reducción en la que intervienen gases ya que éstos se fijan a la superficie para facilitar la transferencia de electrones.
6. 6
⑤ La notación abreviada del electrodo de hidrógeno es:
- Cuando actúa como ánodo (oxidación, polo negativo):
Pt(s) | H2 (g, 1 atm), H+ (aq, 1M) ||
- Cuando actúa como cátodo (reducción, polo positivo):
|| H+ (aq, 1M), H2 (g, 1 atm)|Pt(s)
3) PILAS GALVÁNICAS. POTENCIAL ESTÁNDAR DE ELECTRODO
El potencial estándar de un electrodo es la diferencia de potencial medida en una pila formada por
ese electrodo y el electrodo de hidrógeno, ambos en condiciones estándar.
Veremos a continuación, a modo de ejemplos de aplicación, las pilas galvánicas que permitirían
medir los potenciales estándar del cobre y del zinc.
Potencial estándar del cobre:
Frente al electrodo estándar de cobre el hidrógeno se oxida, de manera que la pila sería la
siguiente:
Pt(s) | H2 (g, 1 atm), H+ (aq, 1M) || Cu2+ (aq, 1 M) | Cu(s)
Es decir:
7. 7
Ánodo (oxidación, polo negativo)
Cátodo (reducción, polo positivo)
Reacción global
Un voltímetro colocado entre estos dos electrodos medirá, en estas condiciones
estandarizadas, 0,34 V. Este potencial se asigna en su totalidad como potencial del electrodo de cobre,
ya que por convenio damos al potencial del electrodo de hidrógeno un valor de cero.
Como en el cátodo tenemos la reducción del cobre, este potencial es el que se asigna al proceso
Y se denota como potencial estándar de reducción del cobre, más concretamente5 del electrodo
Cu2+|Cu.
Potencial estándar del zinc:
Frente al electrodo estándar de zinc el hidrógeno se reduce, de manera que la pila sería la
siguiente:
Zn (s) | Zn2+ (aq, 1 M) || H+ (aq, 1M), H2 (g, 1 atm)|Pt(s)
Es decir:
Ánodo (oxidación, polo negativo)
Cátodo (reducción, polo positivo)
Reacción global
Un voltímetro colocado entre estos dos electrodos medirá, en estas condiciones
estandarizadas, 0,76 V. Este potencial se asigna en su totalidad como potencial del electrodo de zinc,
ya que por convenio damos al potencial del electrodo de hidrógeno un valor de cero.
Como en el ánodo tenemos la oxidación del zinc, este potencial es el que se asigna al proceso
Y se denota como potencial estándar de oxidacción del zinc, más concretamente del electrodo Zn|Zn2+.
Ahora bien, a la hora de tabular los potenciales estándar se suele recurrir a los potenciales de
reducción, que coinciden (son procesos reversibles) en valor absoluto con los de oxidación, pero
cambiando su signo, es decir:
Potencial
de oxidación
Proceso (electrodo)
Potencial
de reducción
Proceso (electrodo)
0,76 V - 0,76 V
5 Es muy frecuente simplificar la notación de los electrodos obviando la información que hace referencia a las condiciones estándar
y al estado físico, ya que se supone que todos las conocemos. Por este motivo, una notación abreviada del electrodo quedaría:
Cu
2+
(aq, 1M)|Cu(s) Cu
2+
|Cu
8. 8
Se puede seguir el mismo procedimiento para los distintos electrodos estándar de elementos y
especies químicas con propiedades redox, obteniéndose una serie de potenciales estándar de
reducción, como la que se recoge en la página siguiente.
En la tabla, tal como hemos visto, el signo negativo de los potenciales de reducción indica que,
respecto a la reacción del electrondo normal de hidrógeno, el proceso de reducción que se plantea no
es espontáneo. El proceso espontáneo será el contrario, el de oxidación.
Cuanto mayor sea el potencial de reducción, es decir, más positivo sea, mayor es la tendencia
del electrodo a reducirse, es decir, mayor es su poder oxidante. En la tabla que se ofrece, el mayor
poder oxidante corresponde al flúor.
Cuanto menor sea el potencial de reducción, es decir, más negativo sea, mayoro es la tendencia
del electrodo a oxidarse, es decir, mayor es su poder reductor. En la tabla que se ofrece, el mayor
poder reductor corresponde al litio.
En algunos textos, sobre todo de origen norteamericano o en traducciones de los mismos, se
suele presentar la tabla de potenciales normales de oxidación. Son numéricamente iguales pero con el
signo cambiado.
La tabla de potenciales de reducción nos permitirá, en los siguientes apartados de estos apuntes:
- Calcular el potencial de una pila formada por cualquier pareja de electrodos.
- Predicción si un proceso redox es expontáneo o no.
10. 10
4) PILAS GALVÁNICAS. POTENCIAL DE UNA PILA.
Con los datos de la tabla de potenciales de reducción puede calcularse la fuerza electromotriz
de una pila formada por cualquier pareja de electrodos, así como predecir la polaridad de la misma.
Se debe tener en cuenta que:
- El polo negativo (ánodo, oxidación) será el electrodo de menor potencial, es decir, el de
potencial más negativo (o menos positivo).
- El polo positivo (cátodo, reducción) será, por tanto, el electrodo de mayor potencial, es decir, el
de potencial más positivo (o menos negativo).
- El potencial estándar de la pila formada, o fuerza electromotriz de la pila será la suma de
ambos potenciales.
- Si se ha seguido el convenio de notación de la pila, el cátodo estará a la derecha y el ánodo a la
izquierda.
Veremos el procedimiento de trabajo en los siguientes ejemplos.
Problema 1: predecir la fem y las polaridades en las pilas formadas por los electrodos normales de
hierro (Fe2+|Fe) y aluminio (Al3+|Al).
Los potenciales de reducción de los dos electrodos, tomados de la tabla, son:
El potencial más negativo es el del electrodo de aluminio que será, por tanto, el polo negativo o ánodo. El proceso que
sufre el aluminio es la oxidación:
El potencial menos negativo es el del electrodo de hierro que será, por tanto, el polo positivo o cátodo. El proceso que
sufre el hierro es la reducción:
Por tanto, ajustando las semireacciones:
Ánodo (-)
Cátodo (+) 3
Proceso global
Nótese como se ha cambiado el signo al potencial de electrodo en el ánodo ya que el proceso que tiene lugar es el
inverso al que se anota de la tabla de potenciales de reducción. Nótese también que, aunque el ajuste del proceso
redox ha exigido la utilización de coeficientes estequiométricos para igualar los electrones (la semireacción del ánodo
se ha multiplicado por dos y la del cátodo por tres), los potenciales de electrodo correspondientes permanecen
inalterados. Esto se debe a que el potencial de electrodo es una propiedad intensiva, que no depende de la cantidad
de materia ya que al multiplicar una reacción redox por un número n, aumenta n veces la corriente eléctrica (número
de electrones), pero no se modifica su potencial.
La notación abreviada de la pila es (son electrodos normales, en condiciones estándar):
11. 11
La fem
6
de esta pila es:
Problema 2: predecir la fem y las polaridades en las pilas formadas por los electrodos normales de
hierro (Cu2+|Cu) y aluminio (Ag+|Ag).
Los potenciales de reducción de los dos electrodos, tomados de la tabla, son:
El potencial menos positivo es el del electrodo de cobre que será, por tanto, el polo negativo o ánodo. El proceso que
sufre el cobre es la oxidación:
El potencial más positivo es el del electrodo de plata que será, por tanto, el polo positivo o cátodo. El proceso que
sufre la plata es la reducción:
Por tanto, ajustando las semireacciones:
Ánodo (-)
Cátodo (+)
Proceso global
La notación abreviada de la pila es (son electrodos normales, en condiciones estándar):
La fem de esta pila es:
Problema 3: predecir la fem y las polaridades en las pilas formadas por los electrodos normales de
hierro (Cl2(Pt) |Cl-) y aluminio (Cu2+|Cu).
Los potenciales de reducción de los dos electrodos, tomados de la tabla, son:
6 En estos apuntes se ha optado por cambiar el signo del potencial estándar del electrodo que hace de ánodo para luego sumar los
potenciales de ánodo y cátodo y obtener así el potencial de la pila.
No son pocos, sin embargo, los textos que trabajan de la siguiente manera: primero, no cambian el signo del potencial en el
proceso del ánodo y después obtienen el potencial de la pila restando el potencial del cátodo y el potencial del ánodo:
El resultado es, evidentemente, el mismo en ambos casos.
12. 12
El potencial menos positivo es el del electrodo de cobre que será, por tanto, el polo negativo o ánodo. El proceso que
sufre el cobre es la oxidación:
El potencial más positivo es el del electrodo de cloro que será, por tanto, el polo positivo o cátodo. El proceso que
sufre el cloro es la reducción:
Por tanto, ajustando las semireacciones:
Ánodo (-)
Cátodo (+)
Proceso global
La notación abreviada de la pila es (son electrodos normales, en condiciones estándar, y debemos tener en
cuenta que uno de los electrodos es de gases):
La fem de esta pila es:
AMPLIACIÓN. ECUACIÓN DE NERNST.
La ecuación de Nernst se utiliza para hallar el potencial de reducción de un electrodo cuando las
condiciones no son las estándar (concentración 1 M, presión de 1 atm, temperatura de 298 K ó 25 ºC). Se llama
así en honor al científico alemán Walther Nernst, que fue quien la formuló.
Las condiciones que hay que controlar especifican los parámetros de los que depende el potencial de un
electrodo: concentración de las especies que en disolución intervienen en el equilibrio redox, presión parcial de
las sustancias gaseosas que pudieran intervenir el en equilibrio redox y la temperatura.
Para un proceso redox general
la ecuación de Nernst se puede expresar de la siguiente manera:
( )
Donde:
E = potencial en condiciones no estándar
Eo = potencial estándar
R = constante de los gases = 8,314 J·mol-1·K-1
T = temperatura en grados Kelvin
n = electrones transferidos en la reacción
F = constante de Faraday = 96487 C·mol-1
Q = cociente de reacción
Si estandarizamos la temperatura a 25 ºC, teniendo en cuenta los valores de R y F, la ecuación de Nernst
queda así:
13. 13
Esta expresión se puede utilizar para un proceso global o para determinar el potencial corregido de un
solo electrodo. Por ejemplo, en la pila de reacción:
Podemos comprobrar que para ajustar la reacción se precisan 6 electrones (n=6), por tanto, a 25 ºC,
Ahora bien, si sólo se busca el potencial corregido del cátodo, entonces,
2) PREDICCIÓN DE REACCIONES REDOX. ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES REDOX
Los potenciales normales de electrodo miden la tendencia relativa a realizarse el
correspondiente proceso de reducción. Es lo que se ha realizado en los tres ejemplos resueltos
anteriores, a la vista del valor relativo de los potenciales normales de electrodo de los dos
semiprocesos redox, se puede saber cuál será realmente el que se reduce y cuál será el que se oxida.
Por tanto,
Una reacción redox es espontánea si es positivo el valor de la fuerza electromotriz o
potencial estándar de la pila que podrían formar las dos semireacciones que constituyen
la reación redox en la ecuación correspondiente.
No se debe olvidar que los procesos redox globales son equilibrios, es decir, si un proceso
redox no es espontáneo en el sentido en el que está escrito, no quiere decirse que sea imposible, sino
que en el equilibrio redox estará muy desplazado hacia la izquierda.
Veamos algunos ejemplos de aplicación.
Problema 4: Razone si se produce alguna reacción, en condiciones estándar, al añadir:
a) Zinc metálico a una disolución acuosa de iones Pb2+
.
b) Plata metálica a una disolución acuosa de iones Pb2+.
Datos: Eo(Ag+/Ag) = 0,80 V; Eo(Zn2+/Zn) = -0,76 V; Eo(Pb2+/Pb) = -0,13 V
a) Tenemos las dos semirreacciones:
Si las suponemos en contacto en un sistema químico, como el mayor potencial de reducción (el menos
negativo en este caso) corresponde al electrodo de plomo, tendrá lugar este proceso y el zinc se verá obligado a
efectuar el proceso contrario al expresado arriba, es decir, se oxidará. O sea:
Oxidación
14. 14
Reducción
Proceso que tiene lugar
El potencial positivo del proceso global significa que es espontáneo en el sentido en el que está escrito, es
decir, al añadir zinc metálico a una disolución de iones Pb
2+
se produce una oxidacción del zinc, que pasa a disolución
en forma de iones Zn
2+
, y una reducción del plomo que se deposita en forma de plomo metálico.
b) Las dos semireacciones son ahora:
De nuevo, si las suponemos en contacto en un sistema químico, como el mayor potencial de reducción (el
positivo en este caso) corresponde al electrodo de plata, tendrá lugar este proceso y el plomo se verá obligado a
efectuar el proceso contrario al expresado arriba, es decir, se oxidará. O sea:
Oxidación
Reducción
Proceso que tiene lugar
El potencial positivo del proceso global significa que es espontáneo en el sentido en el que está escrito. Ahora
bien, el enunciado del problema describe el proceso contrario, es decir, añadir plata metálica a una disolución de
iones plomo (II). El potencial de este proceso contrario es
El valor negativo de este potencial indica que el proceso no es espontáneo, es decir, no ocurre nada al añadir plata
metálica a una disolución de iones Pb
2+
.
Problema 5: Predice razonadamente si la siguiente reacción ocurrirá espontáneamente en
condiciones estándar y en medio ácido:
Tomar los datos necesarios de la tabla de potenciales normales de electrodo.
Tenemos las dos semirreacciones y sus respectivos potenciales normales de electrodo:
Si las suponemos en contacto en un sistema químico, como el mayor potencial de reducción (el más positivo
en este caso) corresponde al permanganato, tendrá lugar este proceso y el cloruro se verá obligado a efectuar el
proceso contrario al expresado arriba, es decir, se oxidará. Por tanto:
Oxidación
Reducción
Proceso que tiene lugar
15. 15
El potencial de esta hipotética pila es . El potencial positivo del proceso global significa que es
espontáneo en el sentido en el que está escrito, por tanto, el proceso sí tiene lugar.
Problema 6: De los siguientes metales: Al, Ag, Au, Fe y Ni, ¿cuáles son atacados por el ácido
clorhídrico?
Tomar los datos necesarios de la tabla de potenciales normales de electrodo.
Un metal es atacado por un ácido que actúa como tal cuando la reacción conlleva el desprendimiento de
hidrógeno.
Si anotamos los potenciales de reducción estándar de estos metales, ordenados de menor a mayor:
Como sabemos, estos potenciales son relativos respecto del potencial del electrodo estándar de hidrógeno al
que se le da el valor cero:
Los potenciales de reducción cuyo valor es negativo frente al potencial de reducción del hidrógeno, indican
que el proceso no es espontáneo en el sentido en el que está escrito, es decir, el níquel, el hierro y el aluminio se
oxidan cuando se les añade ácido, mientras que la plata y el oro no se ven atacados por el mismo. Las semirreacciones
de oxidación que sí tienen lugar son:
Si sumamos cada una de estas semirreaciones a la semirreacción de reducción del ion H
+
, multiplicadas
convenientemente para eliminar los electrones que se transfieren, tendremos los procesos globales que tienen lugar:
Incluso, sabiendo que el ácido es el clorhídrico, podemos escribir las reacciones moleculares ajustadas:
Sin embargo, como se ha dicho,
16. 16
3) ELECTROLISIS. LEY DE FARADAY
Hasta ahora hemos visto que en una pila galvánica la energía química de una reacción redox
espontánea da lugar a una corriente eléctrica. También hemos visto que el proceso inverso al que tiene
lugar en una pila no es espontáneo y, por tanto, no tiene lugar. A no ser que desde el exterior
suministremos la corriente eléctrica necesaria para que el proceso no espontáneo tenga lugar.
La electrolisis7 es el proceso en el que el paso de la corriente eléctrica por una disolución
o por el electrolito fundido produce una reacción de oxidación-reducción no espontánea.
Respecto de lo que se ha visto hasta ahora en estos apuntes, hay que aclarar el significado de
“electrolito fundido”.
1) La conductividad eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un cuerpo.
2) El flujo de electrones a través de un metal es la forma más reconocida de corriente
eléctrica. Los metales son llamados conductores de primera especie.
3) El movimiento de iones positivos y negativos cuandoo se acercan hacia los electrodos es
otra forma de conducirse la electricidad a través de los cuerpos.
4) Los iones se pueden mover, como se ha visto (pág. 3), cuando están presentes en una
disolución y están sometidos a una diferencia de potencial entre los dos electrodos. Las
sales disueltas generan estos iones y el movimiento de los aniones hacia el ánodo y los
cationes hacia el cátodo es la corriente eléctrica.
5) Un cristal de una sal no conduce electricidad porque los iones están firmemente sujetos a la
red cristalina y el cristal es neutro (hay el mismo número de cargas positivas y negativas).
6) Una sustancia cristalina fundida ha liberado sus iones de la red cristalina, los iones
positivos y negativos tienen el movimiento libre que corresponde al estado líquido. Una
sustancia cristalina fundida también conduce la electricidad.
7) Ya sea una sustancia cristalina en disolución o fundia, conduce la electricidad, es un
conductor de segunda especie.
Terminología y particularidades en electrolisis
Las bases de la terminología ya han sido establecidas, pero la electrolisis tiene sus propias
particularidades, derivadas de la química del proceso.
a) Cuva electrolítica: es el recipiente en el que se realiza el proceso. Generalmente las cuvas
electrolíticas no llevan puente salino, ambos electrodos están sumergidos en una disolución
única.
b) Electrodos: se siguen denominando ánodo y cátodo. El ánodo sigue siendo el electrodo al que
se dirigen los aniones, el cátodo es el electrodo al que se dirigen los cationes. Ahora bien, como
el proceso que tiene lugar es el contrario al que es espontáneo, ahora el ánodo es el polo
positivo y el cátodo es el polo negativo (al contrario que en las pilas galvánicas).
c) Electrodos: aunque la polaridad es la contraria a la pila galvánica, el ánodo sigue siendo el
electrodo donde se produce la oxidación y el cátodo el electrodo donde se produce la
reducción.
d) Electrolito: en realidad la electrolisis es la descomposición de una sustancia ionica disuelta o
fundida. Esta sustancia se denomina electrolito.
7 Se puede escribir electrolisis o también, electrólisis. Las dos formas están aceptadas por el diccionario de la Real Academia
Española de la Lengua.
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AMPLIACIÓN. Ejemplos de procesos electrolíticos
a) Electrolisis del agua
Es un proceso que permite la descomposición del agua en sus elementos: hidrógeno y oxígeno.
En el agua pura existen (en muy pequeñas cantidades) dos electrolitos procedentes de su
disociación, el ion hidrógeno (H+) y el ion hidroxilo (OH-).
Para aumentar la conductividad de la disolución, se suele añadir un electrolito inerte que aumenta el
número de iones en disolución. Por ejemplo, ácido sulfúrico.
Los electrodos deben ser inertes, es decir, la sustancia que los forman no interviene en la reacción
redox. Por ejemplo, electrodos de platino.
Los procesos anódico y catódico son:
Ánodo (+)
Cátodo (-)
Proceso global
El potencial negativo indica que, en condiciones estándar, el proceso no
es espontáneo. Para que el proceso tenga lugar hay que aplicar una
tensión igual, al menos , al potencial estándar de la pila
correspondiente, pero que en realidad es bastante superior a este.
b) Electrolisis del cloruro sódico fundido
Para realizar la electrolisis del cloruro sódico fundido se requiere calentar hasta unos 800 ºC. Al hacer
pasar la corriente se observa un desprendimiento de burbujas de cloro gaseoso en el electrodo positivo
(ánodo), mientras que en el electrodo negativo (cátodo) se deposita sodio metálico que, también en estado
líquido (el sodio funde a 98 ºC, mientras que hierve a 883 ºC) empieza a flotar en torno al cátodo ya que es
menos denso que el cloruro sódico.
Los procesos que tienen lugar en los electrodos son:
Ánodo (+)
Cátodo (-)
Proceso global
Este proceso se utiliza industrialmente para la obtención tanto de sodio como de cloro.
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Ley de Faraday
Existe una relación definida entre la cantidad de electricidad que pasa por una cuba
electrolítica y la cantidad de productos liberados en los electrodos. Esta relación viene dada por la ley
de Faraday, descubierta por Michael Faraday hacia 1832. Concretamente Faraday descubrió que:
- La masa de una sustancia liberada por electrolisis es directamente proporcional a la cantidad
de electricidad que ha circulado.
- La masa de diferentes sustancias liberadas por la misma cantidad de electricidad, son
directamente proporcionales a los equivalentes de las mismas.
Actualmente la ley de Farada y se puede expresar de la siguiente manera:
Donde,
m = masa de sustancia liberada por electrolisis (desprendida o depositada, según el caso). En
esta expresión la masa debe ir en gramos.
M = Masa molar de la sustancia liberada por electrolisis (g·mol-1).
Z = Número de electrones que intervienen en el proceso (por cada mol de sustancia obtenida).
Q = Carga que ha circulado, en culombios (C). La carga que circula se puede conocer midiendo
con un amperímetro la intensidad de corriente (amperios, A) que ha estado circulando, así
como el tiempo (segundos, s) que ha durado el proceso:
F = 1 Faraday, que equivale a 96485 C·mol-1. Se denomina constante de Faraday.
El valor de 1 Faraday se obtiene calculando la carga eléctrica de un mol de electrones. Como
conocemos la carga de un electrón y el número de electrones contenido en un mol,
c) Electrolisis del cloruro de niquel (II) en disolución acuosa
Si tenemos una disolución acuosa de cloruro de níquel (II) en una cuba electrolítica, al hacer pasar la
corriente observaremos un burbujeo de gas cloro en el ánodo, mientras que el cátodo se recubre de una capa
metálica brillante (proceso de niquelado del cátodo).
Los procesos redox que tienen lugar en los electrodos gracias a la corriente exterior son, en
condiciones estándar:
Ánodo (+)
Cátodo (-)
Proceso global
La electrolisis de las sales disueltas suele presentar algunas dificultades debido a que el agua puede
interferir mediante su propia electrolisis, como hemos visto anteriormente. En este caso, la reacción global
no es espontánea y, para que se verifique, es necesario aplicar una diferencia de potencial mayor que 1,61 V,
para vencer la energía química.
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Problema 7: Se electroliza una disolución acuosa de ácido sulfúrico y se desprende hidrógeno y
oxígeno.
a) ¿Qué cantidad de carga eléctrica se ha de utilizar para obtener 1 L de oxígeno medido en
condiciones normales?
b) ¿Cuántos moles de hidrógeno se obtienen en esas condiciones?
Dato: F = 96500 C
a) El proceso descrito es el de electrolisis del agua. Los procesos anódico y catódico son:
Ánodo (+)
Cátodo (-)
Proceso global
Determinaremos en primer lugar el número de moles de oxígeno contenidos en 1 L del gas en condiciones normales:
Teniendo en cuenta la expresión de la ley de Faraday,
Si despejamos la cantidad de carga eléctrica, Q,
Ya que la masa (m) entre la masa molar (M) es el número de moles. Entonces
Donde Z es el número de electrones transferidos (véase proceso anódico) para la obtención de un mol de oxígeno, es
decir, 4.
b) El número de moles de hidrógeno que se obtienen en estas condiciones es, según la estequiometría del
proceso global, el doble que el el número de moles de oxígeno, es decir,
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Problema 8: Para platear un objeto se ha estimado que es necesario depositar 40 g de plata.
a) Si se realiza la electrolisis de una disolución acuosa de sal de plata con una corriente de 2
amperios, ¿cuánto tiempo se tardará en realizar el plateado?
b) ¿Cuántos moles de electrones han sido necesarios para ello?
Datos: F = 96500 C. Masa atómica: Ag = 108.
a) La semirreacción de reducción que se produce en el cátodo es:
La expresión dada para la ley de Faraday es:
en esta expresión, todo es conocido menos Q, la cantidad de carga que es necesario hacer circular para que
se depositen los 40 g de plata. En efecto, M es la masa molar de la sustancia liberada por electrolisis, es
decir, 108 g/mol; Z es el número de electrones transferidos en el proceso, es decir, 1. Despejando y
sustituyendo:
Como la intendidad de corriente que ha estado circulando es I = 2 A, el tiempo necesario para que circulen
35740,7 C a esa intensidad es,
b) Según la estequiometría del proceso redox, se necesita 1 mol de electrones por cada mol de plata
depositada. Debemos saber cuántos moles de plata hay en 40 g del metal:
Por tanto, serán necesarios 0,37 moles de electrones.
Problema 9: Una muestra de metal, de masa atómica 157,2, se disolvió en ácido clorhídrico y se
realizó la electrolisis de la disolución. Cuando habían pasado por la célula 3215 C, se encontró que, en
el cátodo, se habían depositado 1,74 g de metal. Calcular la carga del ión metálico.
Dato: F = 96500 C
De la expresión matemática de la ley de Faraday,
conocemos:
- La masa molar del metal, M = 157,2 g/mol (debería ser Gadolinio, según la tabla periódica).
- La carga que ha pasado por la célula, Q = 3215 C.
- El valor de la constante de Faraday, F = 96500 C.
- La masa de metal depositado, m = 1,74 g.
Por tanto, si sustituimos y despejamos obtendremos la relación entre la masa molar del metal (también masa
atómica) y el número de electrones transferidos, que es lo que se conoce como peso equivalente.
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Como conocemos M,
Por tanto, la carga del ión es 3, y como se deposita en el cátodo, debe ser positiva, 3+.
Estos apuntes se finalizaron el 30 de mayo de 2012
en Villanueva del Arzobispo, Jaén (España).
Realizados por: Felipe Moreno Romero
fresenius1@gmail.com
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