Reacciones

1
Tema 9 Reaccions electroquímiques
2
Electroquímica
Part de la química que estudia la interconversió
entrelenergia elèctrica i lenergia química.
3
CONTINGUT
1.- Reaccions redox. 2.- Termodinàmica de
sistemes electroquímics. Pilesgalvàniques. 3.-
Força electromotriu de les piles.
Potencialsdelèctrode. 4.- Dependència de la fem
amb les concentracions.Equació de Nernst. 5.-
Corrosió.
4
1
REACCIONS REDOX.
Reacció doxidació-reducció Aquella reacció en
què ocorreuna transferència delectrons.
Zn Cu2 Zn2 Cu
Semireacció doxidació Zn perd electrons
soxida és lagent reductor Semireacció de
reducció Cu2 guanya electrons es redueix
és lagent oxidant
Zn Zn2 2e- Cu2 2e- Cu
5
Mitjançant els estats doxidació
A cada element li assignem un estat doxidació
CO ½ O2 CO2
Una reacció serà redox si hi ha canvis en eixos
estats.
6
2
TERMODINÀMICA DE SISTEMESELECTROQUÍMICS. PILES
GALVÀNIQUES.
Sistemes electroquímics Aquells on ocorren
reaccions detransferència delectrons.
Zn Cu2 Zn2 Cu
Reacció per contacte directe. Així no és un
dispositiu útil per generarcorrent elèctric.
Zn2
Pila electroquímica Dispositiu en el qual es
produeix uncorrent elèctric (flux de- a través
dun circuit) gràcies auna reacció espontània
(pila galvànica o voltaica) o en el
qualsutilitza corrent elèctric per dur a terme
una reacció químicano espontània (cèllula
electrolítica).
7
(No Transcript)
8
Zn (s) Zn2 (1 M) Cu2 (1 M) Cu(s)
9
3
FORÇA ELECTROMOTRIU DE LES PILES.POTENCIALS
DELÈCTRODE.
El corrent elèctric flueix a causa duna
diferència de potencial entreels dos elèctrodes,
anomenada força electromotriu (fem, De).
Unitats volts (V)
Força impulsora
De
DG
DG Welec - qDe
Petrucci, p.796 y 833
DG - n F De
10
DG - n F De

• Reacció espontània DG lt 0 Þ De gt 0
• Reacció no espontània DG gt 0 Þ De lt 0
• (la reacció espontània serà linversa)
• Equilibri DG 0 Þ De 0
• (no es produeix energia elèctrica
  la pila sha esgotat)

En condicions estàndard DGº - n F Deº
(Concentracions dels ions 1 M)
Deº és una propietat intensiva
11
En lloc de tabular valors de Deº de totes les
piles, tabulem potencials delèctrode

• Es construeixen piles amb un elèctrodedhidrogen
  i amb un altre, el potencialdel qual volem
  esbrinar, i es mesura lafem de la pila.

• Eixa fem serà el potencial estàndardde laltre
  elèctrode.

12
Es tabulen potencials estàndard (eº) de
reducció ß Sèrie electroquímica
A major eº, major tendència a reduir-se té
lespècie oxidada del parell redox (més oxidant
és).
La fem duna pila es calcula com Deº
eº(càtode) - eº(ànode)
p.ex. 0.34 (-0.76) 1.10 V
Perquè funcione la pila (reacció espontània) Deº
gt 0
13
4
DEPENDÈNCIA DE LA FEM AMB LESCONCENTRACIONS.
EQUACIÓ DE NERNST.
Si les condicions no són estàndard, quant val la
fem?
DG DGº RT ln Q Tema 4
DG - n F De DGº - n F Deº
- n F De - n F Deº RT ln Q
Equació de Nernst
14
(No Transcript)
15
Altres aplicacions de lequació de Nernst
a) Obtenció de constants dequilibri de reaccions
redox
b) Obtenció deº en condicions no estàndard
16
5
CORROSIÓ.
En qué consisteix?Quines són les semireaccions
implicades? Quines reaccions posteriors originen
el rovell? Com afecta el pH? Com es pot
previndre? - Recobriments - Galvanizat -
Protecció catòdica
Petrucci, tema 21, p.849-850