[Química 2º Bachillerato] Resumen: Fundamentos de la química del carbono

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/ Resumen „ Reacciones redox

„ Potencial de una pila, e

Una sustancia que gana electrones es un oxidante, y ella se reduce:

Es la diferencia de potencial entre sus electrodos:

Oxidante1 + n e– ⎯→ Reductor1 Una sustancia que pierde electrones es un reductor, y ella se oxida: Reductor2 – n e– ⎯→ Oxidante2 En esencia, una reacción redox es una reacción de de intercambio de electrones: Oxidante1 + Reductor2 ⎯→ Reductor1 + Oxidante2 El par Oxidante1/Reductor1 y el par Reductor2 /Oxidante2 se conocen como par redox conjugado. „ Valoraciones redox Para una reacción redox: n.º equivalenes = = n.º electrones intercambiados · n.º moles „ Electrodo Sistema químico capaz de experimentar una semireacción redox. Presenta una forma sólida conductora de la corriente eléctrica.

epila = e+ – e– „ Trabajo eléctrico de una pila, W

W = DG = –n F e n = moles de electrones transportados F (Faraday) = 96 500 C „ Electrodo de referencia y potenciales normales El potencial del electrodo de hidrógeno en condiciones estándar (25 ºC y 1 atm) se toma como igual a 0. ⎯→ H2 (g) 2 H+ (aq) + 2 e– ←⎯ Su notación es: (Pt) 2 H+(1M) / H2 (1 atm) Conectando el electrodo de hidrógeno en condiciones estándar a cualquier otro, el potencial de la pila formada coincidirá con el de este otro electrodo. Esto permite elaborar una escala de potenciales normales de electrodo o serie electromotriz. „ Ecuación de Nerst e = e0 –

„ Pilas Dispositivo capaz de producir corriente eléctrica a partir de una reacción química

RT nF

ln

[Red] [Oxid]

0

„ Pilas galvánicas Están formadas por: un electrodo negativo y otro positivo, un conductor eléctrico para el paso de electrones y un puente salino para la difusión de iones.

e = potencial del electrodo; e = potencial estándar del electrodo; R = 8,3 J K mol–1; F = 96 500 C; n = diferencia de electrones entre la forma oxidada y la reducida; [Oxid] = concentración de la forma oxidada; [Red] = concentración de la forma reducida. RT 0 epila = ln K eq nF

„ Pilas secas

„ Electrólisis

Pilas comerciales que consiguen elevada intensidad eléctrica durante un período prolongado. Pueden ser: salinas, alcalinas, de mercurio, de plata y de lítio.

Reacción química desencadenada por el paso de corriente eléctrica a través de un electrólito.

• Ánodo es el electrodo negativo. Oxidación. • Cátodo es un electrodo positivo. Reducción.

„ Pilas de combustible Pilas que obtienen la corriente eléctrica de una energía de combustión. Las más eficaces son las de hidrógeno. „ Acumuladores Se pueden recargar repetidamente debido a que los productos de las reacciones que producen corriente eléctrica se depositan sobre los electrodos, y la reacción puede invertirse al aportar una diferencia de potencial externa igual pero inversa a la que proporciona la batería.

„ Celda electrolítica • En el electrodo negativo (cátodo) hay reducción. • En el electrodo positivo (ánodo) hay oxidación. „ Leyes de Faraday • La masa depositada en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad circulada. • La masa depositada en un electrodo es proporcional al equivalente químico de la sustancia.

m = Eq I t m = masa; Eq = equivalente químico; I = intensidad; t = tiempo. 7/Reacciones redox o de intercambio de electrones

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