¿Qué es la Electroquímica?

Electroquímica, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa.

En un sentido más amplio, es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes..

Es una disciplina que en unión con la Termodinámica y una incipiente Cinética Química fue decisiva en la génesis de la Química Física como rama definida de la Química, gracias a tres figuras relevantes: Arrhenius, van't Hoff y Ostwald, los "ionistas" según apelativo de sus contemporáneos.

electrolitos intrinsecos electrolitos potenciales

compuestos iónicos moléculas polares

fundidos iónicos

iones en solución

paso de corriente cinética electródica

doble capa electroquímica

transferencia de carga

interacción ion-ion

interacción ion-disolvente

fenómenos de transporte

coeficiente de actividadasociación iónica

equilibrios iónicossolvatación

equilibrios ácido-basemigracióndifusión

convección

potencial del electrodo

doble capa electroquímica

transferencia de carga

reacciones en el electrodoadsorción

formación de fases

fotoefectos

procesos en el electrodo formación de gases

reacción de iones

procesos orgánicos

electrodeposición

oxidación anódica de metalesconversión de

energía

electroanálisis

corrosión y electrosínteisis

pilas de combustible

Reacciones electroquímicas

Reacciones óxido - reducción

En las reacciones electroquímicas ocurre el fenómeno necesario para que opere una transferencia de carga eléctrica entre un conductor electrónico y un conductor iónico.

Es un conjunto de fenómenos asociados a la producción y transferencia de carga a través de una interfase (llamada interfase electroquímica) formada por la puesta en contacto de un electrodo y un electrolito

METALMETAL INTERFASE SOLUCIONSOLUCION

seno del metal

gradiente de potencial

seno de la solución

Composición constante

Zona de la reacción en el

electrodo

Composiciónconstante

Conductor metálicoConductor electrolítico

Materiales que dejan pasar la corriente eléctrica sin sufrir modificación química

Compuestos que se pueden dar como sólidos, líquidos ó gases y se descomponen al pasar la corriente eléctrica

Conductor iónico(conduce iones en lugar

de electrones)Las soluciones de electrolito pueden ser:

• Acuosas• No acuosas

• Sales fundidas• Ciertos sólidos iónicos

•Las que transfieren Las que transfieren electroneselectrones

•Las que transfieren iones ó Las que transfieren iones ó moléculas polaresmoléculas polares

Reacciones de transferencia

FeFe2+2+

FeFe3+3+

E S

ee

Las que transfieren electronesLas que transfieren electrones

FeFe3+3+ + e Fe + e Fe2+ 2+

Deposición metálica

SCuCu

CuCu2+2+

E

2e2e

Las que transfieren electrones

CuCu2+2+ + 2 e Cu + 2 e Cu

Las que transfieren electrones

Evolución de un gas

2e2e

SClCl22

2 Cl2 Cl--.

. .

. .

. .

2 Cl2 Cl-- Cl Cl22 + 2 e + 2 e

E

Corrosión

Corrosión de materiales

FeFe2+2+

SE

FeFe

2e2e

Fe FeFe Fe2+2+ + 2 e + 2 e

Donde intervienen la pareja oxidante - reductor

E S

ee

Reacciones redox

MnOMnO44-- / Mn / Mn2+2+ OO22 / H / H22O O

ox + m Hox + m H++ red red

Reacciones redox : Se da una transferencia directa de electrones ya que el oxidante y el reductor están en contacto.

Reacciones electrolíticas : La transferencia de electrones se produce entre una disolución (que contiene al oxidante o al reductor) y un electrodo (que es un conductor sólido). Para realizar este tipo de reacción se necesitan lo que se denominan las celdas electroquímicas.

Complejo susceptible a ceder un ion o una molécula polar

•Fe(CN)64-

•Cd(CN)+

•Cu(NH3)42+

•HgCl2

HgCl2 HgCl- + Cl-

Cuando se tiene un electrolito en contacto con un electrodo, la transferencia de e, se hará desde el electrodo al electrolitoEl electrolito captará entonces los

electrones cedidos por el electrodo y los fijará

Ocurriendo entonces la reducción de una sustancia aceptora de electrones es decir un agente oxidante

Si la transferencia se hace en sentido contrario es decir del electrolito al electrodo, la sustancia actuará como un donador de electrones, es decir será un agente reductorPara que esto ocurra la

sustancia deberá encontrarse en las proximidades del electrodo

Cuando en el Proceso del Electrodo se transfiere carga positiva al electrodo se habla de Proceso catódico o de reducción

Cuando en el Proceso del Electrodo se transfiere carga negativa al electrodo se habla de Proceso anódico de oxidación