Page 254 - Libro Hipertextos Quimica 1

MANEJO CONOCIMIENTOS
PROPIOS DE LAS CIENCIAS NATURALES

3. Electroquímica
a

La electroquímica es la parte de la química que relaciona la energía
eléctrica con la energía química que se intercambia durante las
reacciones químicas. Algunas aplicaciones de procesos electroquí-
micos son las baterías de los automóviles y las pilas.

3.1 Introducción

En los siglos XVIII y XIX, los científicos empezaron a descubrir
la estrecha relación existente entre dos fenómenos aparentemente
desligados: la corriente eléctrica y las reacciones químicas. Así se
originó la electroquímica, disciplina que estudia cómo el paso de
b la electricidad puede desencadenar cambios químicos, así como la
producción de energía eléctrica a partir de una reacción química.
En las siguientes páginas profundizaremos en los más importantes
procesos electroquímicos, como son la electrólisis y las celdas
galvánicas.

3.2 Reacciones

de óxido-reducción

Una reacción de oxidación-reducción o redox es aquella en la que
se transfieren electrones de un reactivo a otro. Como su nombre
lo indica, estas reacciones involucran dos procesos: oxidación y
reducción. Este tipo de reacciones constituyen una importante
Figura 27. Reacción de óxido-reducción entre el sulfato
de cobre y el zinc. a) Una barra de zinc es introducida en una fuente de energía en el planeta. Por ejemplo, la combustión de la
solución de sulfato de cobre. b) Los iones Cu se reducen gasolina en el interior del motor de un automóvil o la digestión y
21
0
al tomar 2 electrones del Zn , precipitándose en el fondo asimilación de los alimentos en nuestro organismo son procesos
del recipiente, mientras que el zinc se oxida, quedando en en los que ocurre transferencia de electrones, como resultado del
una solución incolora como Zn .
21
cual se produce o se almacena energía. Para comprender el signi-
ficado de estos conceptos, analicemos el siguiente ejemplo.
Cuando se introduce una placa de zinc metálico en una solución
concentrada de sulfato cúprico (CuSO ), se observa que, al cabo
4
de algún tiempo, la placa de zinc queda recubierta de una capa de
cobre metálico (figura 27). La ecuación química que describe el
proceso es:
0
0
Zn 1 CuSO Cu 1 ZnSO 4
4
Tanto el sulfato cúprico como el sulfato de zinc son compuestos
iónicos que, ya sea fundidos o en solución acuosa, se disocian en
los iones correspondientes:
Zn 1 Cu 1 SO Cu 1 Zn 1 SO 22
0
0
21
22
21
4 4
Como el ion sulfato SO22 aparece en ambos lados de la ecuación,
esta se puede escribir de manera más sencilla:
0
0
Cu 1 Zn Cu 1 Zn 21
21
Esta ecuación iónica nos indica que durante la reacción, el átomo
de zinc, eléctricamente neutro al principio, se ha transformado en
el ion Zn , para lo cual ha tenido que ceder 2 electrones. Por el
21
contrario, el ion Cu se ha convertido en un átomo de cobre sin
21
carga eléctrica, Cu , para lo cual tuvo que aceptar 2 electrones.
0
254 © Santillana
QUIM10-U7(234-273).indd 254 1/12/09 18:28