Márquez Zetina Laura Verónica Lab. Química Grupo: 1125 CUESTIONARIO PREVIO CONSTRUCCIÓN DE UNA PILA 1. ¿Cuál es la contribución de Luigi Galvani y Alessandro Volta en la electroquímica? Luigi Galvani: sus investigaciones son referidas a los efectos de la electricidad en nervios y músculos de animales descubre los efectos o acción fisiológica de la electricidad en los seres vivos. Aplicó una pequeña corriente eléctrica a la médula espinal de una rana, causando la contracción muscular de sus patas y su consecuente salto, similar a la acción que cuando estaba vivo este animal. Este descubrimiento accidental se debió a que el bisturí utilizado en la disección de la rana toca un gancho de bronce, produciendo una pequeña descarga que hizo contraer la pata del animal. Alessandro Volta: inventa la pila eléctrica que lleva su nombre precursora de la batería eléctrica, que consistía en un aparato construido por un empilado de láminas de cinc, papel y cobre. Poseía dos discos metálicos separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior, produciendo corriente eléctrica continua en donde las cargas eléctricas circulan en la misma dirección. Inventa también el electróforo que es un dispositivo que transfiere electricidad a otros objetos, generando electricidad estática por acumulación de cargas eléctricas en una zona con poca conductividad eléctrica. Luego de un par de años, se dedica a la química al descubrir y aislar el gas metano. 2. ¿Qué es una pila y cuáles son los elementos básicos que la constituyen? La Pila es un dispositivo capaz de generar corriente eléctrica, su funcionamiento consiste en transformar la energía química de sus componentes en energía eléctrica. Dispone de dos electrodos que suelen ser de diferentes metales, que proporcionan una superficie sobre la que ocurren las reacciones de oxidación y reducción. Estos electrodos se colocan en dos compartimentos separados, a su vez inmersos en un medio que contiene iones en concentraciones conocidas, separados por una placa porosa o membrana, que puede estar compuesta por acristalamiento arcilla, porcelana u otros materiales. 3. ¿Cómo funciona una pila? Una pila común se compone de dos placas metálicas y una sustancia ácida. Una de las placas será la donante de electrones, (polo -) usualmente es el Zinc. Otra será la receptora (polo +) puede ser Cobre, en las pilas se usa una barra de carbón. La sustancia ácida desprende electrones de la placa negativa y los deposita en la positiva, mientras más ácida más voltaje tendrá. Al conectar las dos placas por medio de un cable conductor, los electrones viajan de regreso en forma de electricidad hacia la placa negativa y se reinicia el proceso. 4. Defina los conceptos siguientes: a) Oxidación: la oxidación ocurre cuando un átomo inestable pierde un electrón, lo que permite que el átomo forme un compuesto nuevo con otro elemento b) Reducción: Se denomina reacción de reducción-oxidación, de óxido-reducción o, simplemente, reacción redox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.
Márquez Zetina Laura Verónica Lab. Química Grupo: 1125 Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte:
El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado. El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.
c) Agente oxidante: Un agente oxidante o comburente es un compuesto químico que oxida a otra sustancia en reacciones electroquímicas o de reducción-oxidación. En estas reacciones, el compuesto oxidante se reduce. Básicamente:
El oxidante se reduce, gana electrones. El reductor se oxida, pierde electrones. Todos los componentes de la reacción tienen un número de oxidación. En estas reacciones se da un intercambio de electrones.
d) Agente reductor: Agente reductor especie química encargada de reducir a otra sustancia, ya que dona electrones y hace que otra sustancia se reduzca, al hacer esta donación de electrones esta sustancia se oxida así que podemos decir que el agente reductor es la sustancia que se oxida.
e) Fuerza electromotriz o diferencia de potencial: Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado. f) Potencial estándar de reducción: Los potenciales estándares de reducción de las tablas, son valores medidos a 25 0C, 1 atmósfera de presión y en disolución acuosa 1M. El electrodo de referencia es el del hidrógeno, al que se le ha asignado un valor de cero. Eºcelda = Eº oxidación + Eº reducción Para calcular la FEM de la celda anterior el valor de tablas es: Zn0 │ Zn2+ ║ Cu2+ │ Cu0 Zn2+ + 2e- → Zn0
E0 = -0.76 V semirreacción de oxidación
6. ¿Qué es una pila recargable? Las baterías recargables usan reacciones electroquímicas que son eléctricamente reversibles, es decir:
Cuando la reacción transcurre en un sentido, se agotan los materiales de la pila mientras se genera una corriente eléctrica. Para que la reacción transcurra en sentido inverso, es necesaria una corriente eléctrica para regenerar los materiales consumidos
