Historia de La Electroquímica

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Historia de la electroquímica La Historia de la electroquímica, como una rama de la fisicoquímica atravesó por diversos cambios hasta su evolución desde los primeros magnetos en los siglos XVI y XVII, a teorías más desarrolladas involucrando las cargas eléctricas, conductividad y modelamiento matemático en el siglo XIX donde el fenómeno de electroquímica por sí mismo se entendió mejor. En décadas recientes la electroquímica se ha convertido en un área de continua investigación, incluyendo baterías generadas por luz solar, métodos de pasivación y protección de metales, así como técnicas biológicas tan sofisticadas como la electroforésis. Es muy difícil conocer el nacimiento de la electroquímica, pues existen evidencias que indican, la existencia de baterías y acumuladores de energía eléctrica, desde la antigüedad. Estudios realizados en los años 1930 demostraron la existencia de baterías en el imperio Parto, que probablemente fueron empleadas para la electrodeposición o galvanizado de piezas metálicas. Sin embargo, no consta que las personas que utilizaban estos objetos que datan del siglo III d.C conocidos como las baterías de Bagdad jamás empleasen razonamientos científicos o teorías que pudieran explicar o entender el fenómeno que aprovechaban para sus fines, por lo que no se puede hablar de electroquímica. Los antecedentes muy importantes en el desarrollo de la teoría eléctrica comenzaron en el siglo XVI, con los trabajos del científico inglés William Gilbert, quien empleó 17 años en experimentar con el magnetismo y la electricidad. Dado a su trabajo con el magnetismo, Gilbert llegó a conocerse como el "Padre del magnetismo". Gilbert llegó a descubrir varios métodos para producir imanes y hacerlos más potentes. El físico alemán Otto von Guericke al lado de su generador eléctrico, mientras realizaba un experimento. En 1663, el físico alemán Otto von Guericke creó el primer generador eléctrico, que producía electricidad estática generando fricción en la máquina. Este generador empleó una esfera de azufre encapsulada concéntricamente en otra esfera de vidrio, montada a su vez en un eje. La esfera era rotada empleando una palanca para producir electricidad estática en forma de chispa, donde una superficie de caucho o goma, tocaba la esfera al ser rotada. Para mediados de 1700, el químico francés Charles François de Cisternay du Fay anunció que la electricidad consistía de dos fluidos: uno vitreoso

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Historia de la electroqumicaLa Historia de la electroqumica, como una rama de la fisicoqumica atraves por diversos cambios hasta su evolucin desde los primeros magnetos en los siglos XVI y XVII, a teoras ms desarrolladas involucrando las cargas elctricas, conductividad y modelamiento matemtico en el siglo XIX donde el fenmeno de electroqumica por s mismo se entendi mejor. En dcadas recientes la electroqumica se ha convertido en un rea de continua investigacin, incluyendo bateras generadas por luz solar, mtodos de pasivacin y proteccin de metales, as como tcnicas biolgicas tan sofisticadas como la electroforsis.Es muy difcil conocer el nacimiento de la electroqumica, pues existen evidencias que indican, la existencia de bateras y acumuladores de energa elctrica, desde la antigedad. Estudios realizados en los aos 1930 demostraron la existencia de bateras en el imperio Parto, que probablemente fueron empleadas para la electrodeposicin o galvanizado de piezas metlicas. Sin embargo, no consta que las personas que utilizaban estos objetos que datan del siglo III d.C conocidos como las bateras de Bagdad jams empleasen razonamientos cientficos o teoras que pudieran explicar o entender el fenmeno que aprovechaban para sus fines, por lo que no se puede hablar de electroqumica.Los antecedentes muy importantes en el desarrollo de la teora elctrica comenzaron en el siglo XVI, con los trabajos del cientfico ingls William Gilbert, quien emple 17 aos en experimentar con el magnetismo y la electricidad. Dado a su trabajo con el magnetismo, Gilbert lleg a conocerse como el "Padre del magnetismo". Gilbert lleg a descubrir varios mtodos para producir imanes y hacerlos ms potentes.El fsico alemn Otto von Guericke al lado de su generador elctrico, mientras realizaba un experimento.En 1663, el fsico alemn Otto von Guericke cre el primer generador elctrico, que produca electricidad esttica generando friccin en la mquina. Este generador emple una esfera de azufre encapsulada concntricamente en otra esfera de vidrio, montada a su vez en un eje. La esfera era rotada empleando una palanca para producir electricidad esttica en forma de chispa, donde una superficie de caucho o goma, tocaba la esfera al ser rotada.Para mediados de 1700, el qumico francs Charles Franois de Cisternay du Fay anunci que la electricidad consista de dos fluidos: uno vitreoso (del latn para decir vidrio), o positivo, y uno resinoso, para expresar negativo. Esta teora de ambos fluidos para la electricidad, se opuso a la propuesta por Benjamin Franklin (teora de un solo fluido).Con la introduccin de las ideas de Charles-Augustin de Coulomb sobre la atraccin electrosttica en 1781 y los estudios de Joseph Priestly en inglaterra, se logr pavimentar el camino para el nacimiento cientfico de la electroqumica.En el ambiente convulsionado de la Ilustracin de finales del siglo XVIII, el anatomista y mdico italiano Luigi Galvani marc el nacimiento de la electroqumica de forma cientfica al descubrir el fenmeno que ocurra, al pasar electricidad por las ancas de rana y nuevamente al tocar ambos extremos de los nervios empleando el mismo escalpelo descargado. Dichas observaciones las public en su ensayo "De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius" (del Latn por, Comentario acerca del efecto de la electricidad en el movimiento muscular). Es de esta forma que en 1791 propuso la existencia de una sustancia "nervio-elctrica" existente en toda forma de vida.Galvani pens que esta nueva fuerza vital, era una nueva forma de generacin de electricidad natural, adems de las ya conocidas por el hombre como la existente en los truenos y relmpagos o en algunos animales como la anguila elctrica o las rayas elctricas.Los colegas de Galvani aceptaban con beneplcito sus ideas. Sin embargo un contemporneo y compatriota, Alessandro Volta rechaz rotundamente la idea de un fluido animal que pudiera generar electricidad. Volta adujo que las ancas de rana respondieron a la motilidad debido a las diferencias propias del revenido metlico del escalpelo que us Galvani, adems de la composicin y rosor. Galvani refut las crticas de Volta obteniendo la misma accin muscular con dos piezas del mismo material.Avances en la revolucin industrialEn 1800, los qumicos ingleses William Nicholson y Johann Wilhelm Ritter lograron tener xito en lograr descomponer el agua en hidrgeno y oxgeno mediante la electrlisis. No mucho despus, Ritter descubri el proceso de la galvanoplastia.Ritter observ que la cantidad de metal depositado e hidrgeno producido durante el proceso electroltico depende de la distancia entre los electrodos. Para 1801, Ritter observ que el fenmeno de la termoelectricidad y anticip el camino para el descubrimiento del fenmeno por Thomas Johann Seebeck.Los experimentos continuaron por el resto de las primeras dcadas de inicios del siglo XIX. En 1810, William Hyde Wollaston logr mejorar la pila de Volta. El trabajo de Humphry Davy con la electrlisis logr establecer en esa misma dcada que la produccin de electricidad en celdas electroqumicas resultaba de la reaccin qumica en combinacin con sustancias de cargas opuestas. Este trabajo le permiti aislar el sodio y potasio a partir de sus sales como la halita y la silvita y otros compuestos de metales alcalinotrreos.Los avances en el campo del electromagnetismo no se hicieron esperar y para 1820 Hans Christian rsted descubri el efecto del electromagnetismo de la corriente que fue reconocido como uno de los avances ms importantes en el mbito de la electricidad en su poca. Ms tarde Andr-Marie Ampre repiti el experimento de rsted y logr formularlo matemticamente.Casi al finalizar la dcada se sumaron ms cientficos que lograron desarrollar diversos aportes a la teora de la electricidad como apoyo matemtico para la electroqumica, entre ellos Georg Ohm y la ley que lleva su nombre en 1827.Esto logr concretar la base para que en 1832 Michael Faraday pudiera reproducir los experimentos de Nicholson, Ritter, Davy y Seebeck y pudiera establecer las dos leyes ms importantes de la electrlisis (vase ley de Faraday). En 1836 John Daniell invent la primera celda electroqumica en la que no se haca necesaria la intervencin del hidrgeno (tal como suceda en la batera de Volta por emplear HCl), lo cual dio como resultado el nacimiento de la batera de zinc y cobre.Las celdas de combustible tambin vieron la luz en esta misma poca, cuando William Grove produjo la primera en 1839.El desarrollo ms importante en electroqumica sucedi casi 30 aos despus cuando en 1866 Georges Leclanch patent una pila que empleaba carbn y era menos voluminosa que sus predecesoras. Su invencin se convirti en el antecedente para el nacimiento de la pila ms usada en la historia, la pila de zinc-carbono.En 1886, Paul Hroult y Charles M. Hall lograron desarrollar un mtodo muy importante para obtener aluminio metlico empleando los mtodos usados por Michael Faraday, proceso que se usa en la actualidad para obtener el aluminio de la bauxita o del corindn (vase proceso Hall-Hroult).Al finalizar el siglo XIX, cientficos prominentes lograron establecer nuevas teoras gracias a los aportes de la electroqumica. Svante August Arrhenius enunci su ley de disociacin electroltica mediante una tcnica de conductividad, publicada en 1884 como Recherches sur la conductibilit galvanique des lectrolytes (Investigaciones de la conductividad galvnica en los electrolitos). Esta investigacin demostr que los electrolitos disueltos en agua se disocian en especies elctricamente diferentes y migran a cada electrodo. Ms tarde, en 1894, Friedrich Ostwald concluy lo mismo en la disociacin de cidos orgnicos.Walther Hermann Nernst desarroll la teora de la fuerza electromotriz, o fem, de las celdas voltaicas en 1888. Un ao despus, al analizar la implicacin de la energa libre en el proceso, logr establecer lo que hoy da se conoce como la ecuacin de Nernst.Siglo XX y avances en la actualidadEl siglo XX vio el nacimiento de la Sociedad Electroqumica, en 1902. Una de las contribuciones ms importantes de la electroqumica ocurri en 1909, cuando sirvi de base para que Robert Andrews Millikan lograra determinar la carga elctrica del electrn mediante el famoso experimento de la gota de Millikan.

En 1923 Johannes Nicolaus Brnsted y Thomas Martin Lowry publicaron la teora de cidos y bases empleando celdas electroqumicas, al mismo estilo que Arrhenius en el siglo anterior.El campo biolgico y mdico registr avances en 1937, cuando Arne Tiselius desarroll el primer aparato sofisticado de electroforesis. Aos ms tarde, en 1948, recibira el Premio Nobel de Qumica por su trabajo en electroforesis de protenas.En 1949 se fund la Sociedad internacional de electroqumica. Entre 1960 y 1970 se desarroll una nueva subdisciplina de la qumica cuntica al crearse la electroqumica cuntica, desarrollada por Revaz Dogonadze y sus estudiantes en Yugoslavia. Ms tarde esta disciplina sera ms conocida por los trabajos de Rudolph A. Marcus en EE.UU., en 1990.ElectroqumicaElectroqumica es una rama de la qumica que estudia la transformacin entre la energa elctrica y la energa qumica.1 En otras palabras, las reacciones qumicas que se dan en la interfaz de un conductor elctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor inico que tambin es muy importante en el mundo (el electrolito) pudiendo ser una disolucin y en algunos casos especiales, un slido.2Si una reaccin qumica es provocada por una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrlisis. En cambio, si la diferencia de potencial elctrico es creada como consecuencia de la reaccin qumica , se conoce como un "acumulador de energa elctrica", tambin llamado batera o celda galvnica.Las reacciones qumicas donde se produce una transferencia de electrones entre molculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroqumica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o, en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.En general, la electroqumica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidacin y reduccin encontrndose separadas, fsicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito elctrico. Esto ltimo es motivo de estudio de la qumica analtica, en una subdisciplina conocida como anlisis potenciomtrico.Clula electrolticaSe denomina celda electroltica al dispositivo utilizado para la descomposicin mediante corriente elctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.Los electrolitos pueden ser cidos, bases o sales.Al proceso de disociacin o descomposicin realizado en la clula electroltica se le llama electrlisis.En la electrlisis se pueden distinguir tres fases:Ionizacin - Es una fase previa antes de la aplicacin de la corriente y para efectuar la sustancia a descomponer ha de estar ionizada, lo que se consigue disolvindola o fundindola.Orientacin - En esta fase, una vez aplicada la corriente los iones se dirigen, segn su carga elctrica, hacia los polos (+) (-) correspondienteDescarga - Los iones negativos o aniones ceden electrones al nodo (-) y los iones positivos o cationes toman electrones del ctodo (+).Para que los iones tengan bastante movilidad, la electrlisis se suele llevar a cabo en disolucin o en sales. Salvo en casos como la sntesis directa del hipoclorito sdico los electrodos se separan por un diafragma para evitar la reaccin de los productos formados.Para la sntesis de la sosa tambin se ha empleado un ctodo de mercurio. Este disuelve el sodio metal en forma de amalgama y es separado as.