Oxidación-Reducción:
En las reacciones de oxidación-reducción tiene lugar a transferencia de electrones. En la oxidación el elemento pierde electrones, este es el agente reductor, en la reducción el elemtno gana electrones este es el agente oxidante.
Variación del número de oxidación:
Una reacción redox es el proceso en el que tiene lugar una variación del número de oxidación de las especies que intervienen.
Sustancias elementales= 0
El hidrógeno: +1 excepto en los hidruros metálicos que es -1
Oxigeno:-2 exepto en peróxidos que es -1
Los alcalinos:+1
Los alcalinoterreos:+2. El flúor:-1
AJUSTE DE REACCIONES REDOX:
se conoce como método del ion-electroón:
En medio ácido se ajustan los oxígenos con agua y los hidrógenos con el catión H+.
En medio básico se ajustan los oxígenos con el ion OH- y los hidrógenos con agua.. Son reaccions de dismutacion aquellas en las que una sustancia se oxida y se reduce a la vez.
PILAS VOLTAICAS:
Es un dispositivo que permite producir energía eléctrica a partir de una redacción redox espontanea.
MONTAJE PILA DANIELL:
Voltímetro:
mide la diferencia de pontencial entre las dos semiceldas. A esta diferencia de potencial se le denomina también fuerza electromotriz y depende de la naturaleza de los electrodos, de la concentración de las disoluciones y de la temperatura.
Puente salino:
El contacto entre las disoluciones puede ser mediante un tabique poroso o mediante una tercera disolución introducida generalmente en un tubo en U denominado puente salino, su función es mantener la electroneutyralidad mediante el movimiento interno de iones y cerrar el circuito. Deberá ser un método iónico que evite que las disoluciones se mezclen directamente permitiendo unicamente el paso de iones.
Hilo conductor externo
Permite el flujo constante de electrones desde el ánodo hacia el cátodo.
ELECTRODO DE CINC:
Lamina de Zn introducida en una disolución de ZnSO4. En esta semicelda se produce la oxidación y al electrodo se le denomina ánodo: Zn = Zn2+ + 2e-, Como el electrodo de cinc se va oxidando al transformarse en Zn2+, que se incorpora a la disolución ira disminuyendo su masa.
ELECTRODO DE COBRE
Lamina de Cu introducida en una disolución de CuS04, aquí tiene lugar la reducción y alrededor se le conoce como cátodo: Cu2+ + 2e- = Cu, como el cu2+ se va reduciendo al transofrmarse en Cu, que se incorpora al electrodo, este aumenta su masa.
POTENCIAL Estándar DE ELECTRODO
Mide la tendencia de un electrodo determinado a generar un proceso de reducción
SERIE DE POTENCIALES Estándar DE REDUCCIÓN: Cuanto mayor valor tiene E0 para una especia química, mas tendencia tiene a reducirse y por tanto tiene mayor poder oxidante. Cuanto menos valor tiene E0 para una especia química mas tendencia tiene a oxidarse y por tanto tiene mayor poder reductor.
POTENCIA Estándar DE UNA PILA: es la diferencia de potencial de una pila formada por dos electrodos estándar. Se calcula con la expresión: E0pila = E0catodo – E0anodo.
ELECTROLISIS:
Es el proceso por el que se utiliza el paso de la corriente eléctrica a través de una disolución o de un electrolito fundido para producir una reacción redox no espontanea.Para realizar una electrolisis necesitamos:
Generador de corriente continua: Proporciona la fuerza electromotriz que ha de ser continua y con voltaje suficiente para que tenga lugar el proceso. Esta unida a los electrodos a través de un hilo metálico. Este generador de electricidad ni crea ni destruye electrones, tan solo proporciona la energía necesaria para llevarlos desde el ánodo a cátodo.
Ánodo: electrodo donde se produce la oxidación, se conecta al polo positivo del generador
Cátodo: electrodo deonde se produce la reducción, se conecya al polo negativo del generador.
Cuba: contiene la disolución o el electrolito fundido donde se sumergen los electrodos.
ELECTROLISIS DEL AGUA: en el ánodo se produce la oxidación liberándose oxigeno gaseoso O2, en el cátodo se produce la reducción produciéndose sodio metálico Na.
ElECTROLISIS DE CLORURO DE SODIO FUNDIDO: En el ánodo se produce la oxidación liberándose cloro gaseoso CL2, En el cátodo se produce la reducción produciéndose sodio metálico Na.
FARADAYS:
EN 1832 Michael Faradays llego a la siguiente conclusión de que la cantidad de sustancia que sufr oxidación o reducción en cada electrodo durante una electrolisis es directamente proporcional a la carga eléctrica que pasa a través de la disolución. ESta relación se formula en dos leyes comocida como leyes de faradays:
1ºLEY DE FARADAY: La mase de la sustancia depositada o liberada en un electrodo durante la electrolisis es proporcional a la intensidad de corriente eléctrica que circula por el circuito y al tiempo que dura la electrolisis
m= E X I X T
2LEY DE FARADAY: para una misma cantidad de carga eléctrica , la masa de las sustancias depositadas o liberadas en los electrodos es direcatemte proporcional a su mala molar e inversamente proporcional al numero de electrones intercambiados por cada una de ellas según la expresión:
m(g)= M/ z x F · Q
Q: carga que circula (culombios c) m= masa molar depositada o liberada F: constante de Faradays: es 96’500 C·mol-1
z= numero de lectrones intercambiados M: masa molar
Carga eléctrica(Q) : es la carga que circula por la Cuba electrolítica, se puede expresar en función de la intensidad de corriente eléctrica y el tiempo : Q = I · T