FORMAS DE TRANSPORTE Y CURVAS INTENSIDAD POTENCIAL.

FORMAS DE TRANSPORTE Y FORMAS DE TRANSPORTE Y CURVAS INTENSIDAD POTENCIALCURVAS INTENSIDAD POTENCIAL

Procesos de reacción en el electrodo

Una reacción electroquímica es una reacción de intercambio

de electrones producidas en la interfase electrodo-solución

Oseno

Osup

O*

Reacción

Quimica

Adsorción

Desorción

O *Ads

R *Ads

R* Rsup

Reacción

Quimica

Rseno

Transferencia

de Masa

Electrodo Región en la superficie delElectrodo

Seno de laDisolución

.

ne - Transferencia

Electronica

Transferencia

de Masa

Bard A.J. “Electrochemical methods fundamentals and applications” 1ª edic. John Wiley & sons. New York 1980.

Esquema de un proceso de reducción en el electrodo

potencial nivel electrónico de energía

Electrodo Disolución

HOMO

LUMO


A + + e

- A



Esquema de un proceso de oxidación en el electrodo

potencial nivel electrónico de energía


HOMO

LUMO


A A + + e

-



La segunda causa de las limitaciones La segunda causa de las limitaciones de la velocidad de los fenómenos de la velocidad de los fenómenos de electrólisis, es el transporte de de electrólisis, es el transporte de sustancias en la disolución cuando se sustancias en la disolución cuando se realiza a una velocidad finita.realiza a una velocidad finita.

FORMAS DE TRANSPORTEFORMAS DE TRANSPORTE

I. MIGRACION

Supongamos que por una celda determinada en un instante dado están pasando n cargas eléctricas elementales (e). Estas cargas se cambian también en la superficie de cada electrodo, y de la misma manera en la disolución también pasan las cargas eléctricas que son llevadas por los iones.

El conjunto de este movimiento de cargas, es denominado migración «esto corresponde al paso de corriente». El fenómeno de migración ocurre entonces por la generación de un gradiente de cargas.


II. DIFUSIONII. DIFUSION

El gradiente de concentración originado por las especies electrolizadas en la proximidad del electrodo, es decir entre la superficie del electrodo y el seno de la disolución provoca un movimiento de estas especies desde los medios más concentrados hacia los menos concentrados.

Este movimiento de cargas originado por el Este movimiento de cargas originado por el gradiente de concentración se conoce con el gradiente de concentración se conoce con el nombre, transporte por Difusión.nombre, transporte por Difusión.


III. CONVECCIONIII. CONVECCION

Las sustancias pueden también desplazarse a través de la disolución bajo la influencia de diversos factores:

1. Diferencias de densidad2. Temperatura3. Vibraciones y choques4. Agitación de la disolución

Todos estos fenómenos de transporte que Todos estos fenómenos de transporte que ocurren bajo alguna de éstas condiciones se los ocurren bajo alguna de éstas condiciones se los denomina Transporte por Convección.denomina Transporte por Convección.

REGIMEN ESTACIONARIOREGIMEN ESTACIONARIO

Supongamos que tenemos una celda, que contiene dos electrodos. Un electrodo medirá Eeq.

Si ahora aplica un potencial E diferente que Si ahora aplica un potencial E diferente que EEeqeq se producirá entonces sobre la superficie se producirá entonces sobre la superficie del electrodo una reacción electroquímica del electrodo una reacción electroquímica que tenderá a establecer otro equilibrio. que tenderá a establecer otro equilibrio.


Si no hubiese transporte de materia o éste fuese infinitamente lento, la corriente se anularía en cuanto las concentraciones de la superficie del electrodo verificasen de nuevo la relación de equilibrio en el potencial E aplicado.

Sin embargo hay transporte de Sin embargo hay transporte de materia de modo que la corriente o materia de modo que la corriente o la velocidad disminuyen menos la velocidad disminuyen menos rápidamente.rápidamente.


Al comienzo de la electrólisis se observa un Al comienzo de la electrólisis se observa un período de transición en el cual la velocidad de período de transición en el cual la velocidad de transporte aumenta hasta alcanzar un valor constante. transporte aumenta hasta alcanzar un valor constante. En este momento la electrólisis se dice que está en En este momento la electrólisis se dice que está en estado estado estacionarioestacionario..

En este período estacionario:•Las concentraciones en los electrodos se ajustan lentamente, tendiendo a un nuevo estado de equilibrio correspondiente al potencial aplicado.

•La velocidad de transporte de las sustancias electrolizadas cambia hasta alcanzar un valor constante e igual a la velocidad de electrólisis.

•Después de éste período se puede observar Después de éste período se puede observar un régimen estacionario.un régimen estacionario.


• El estado estacionario puede alcanzarse en un tiempo El estado estacionario puede alcanzarse en un tiempo relativamente corto, si el transporte de materia se relativamente corto, si el transporte de materia se acelera considerablemente por movimientos por acelera considerablemente por movimientos por convección y se hace independiente del tiempo, convección y se hace independiente del tiempo, manteniéndose constante los factores físicos manteniéndose constante los factores físicos responsables.responsables.

En un régimen estacionario puede hacerse la hipótesis de que existe una capa de difusión en la superficie del electrodo.

Las especies reaccionantes son llevadas a esta capa Las especies reaccionantes son llevadas a esta capa por convección y el transporte a través de ella sepor convección y el transporte a través de ella seproduce bajo la influencia de la difusión, de ahí el produce bajo la influencia de la difusión, de ahí el nombre, nombre, capa de difusióncapa de difusión

Cuando se alcanza el estado de régimen estacionario, el espesor de la capa de difusión permanece constante.


Hablemos ahora sobre lasHablemos ahora sobre lasCURVAS INTENSIDAD POTENCIALCURVAS INTENSIDAD POTENCIAL

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