Pilas Galvánicas - IES Canarias Cabrera Pinto

Pilas galvánicas
Introducción teórica:
El acoplamiento físico de dos electrodos simples reversibles constituye una pila reversible
electroquímica. Un electrodo se denomina reversible cuando lo son por inversión de la
corriente los fenómenos químicos que en él se producen.
Ejemplo: Pila de Daniel:
(-) Zn° / Zn2+ (ac) // Cu2+ (ac) / Cu° (+)
El signo negativo a la izquierda indica que el zinc es el electrodo negativo respecto del
cobre. Es el electrodo del cual salen espontáneamente los electrones, es el ánodo.
Estando el circuito abierto, existe un estado de equilibrio:
¾
En la media pila izquierda: Zn° (s) → Zn2+ (ac) + 2 e- (electrodo de oxidación,
polarizan al zinc negativamente). ÁNODO
¾
En la media pila derecha: Cu2+ (ac) + 2 e- → Cu° (s) (electrodo de reducción, la
barra de cobre se polariza positivamente). CÁTODO
Al cerrar el circuito, las dos reacciones tienen lugar en forma continua de izquierda a
derecha y la reacción neta será la suma de ambas:
Zn° (s) + Cu2+ (ac) ⇐ Zn2+ (ac) + Cu° (s)
a) Fuerza electromotriz de la pila: FEM
Es la diferencia entre el potencial de reducción de la especie que se reduce y el potencial de
reducción de la especie que se oxida.
FEM = ERred - ERoxid o bien
Epila = Ecátodo – Eánodo
b) Puente salino:
Es el contacto electrolítico, usualmente una solución salina en agar-agar, que separa los dos
electrodos o semipilas, proveyendo al mismo tiempo iones que conducen la corriente entre
las mismas.
c) Polaridad de la pila:
En el ánodo se produce la oxidación y es el electrodo negativo, en el cátodo se produce la
reducción y es el electrodo positivo
Los electrones viajan a través del cable externo y los
aniones y cationes se mueven a través del puente salino.
TERMINOLOGÍA BÁSICA DE ELECTROQUÍMICA
• Una pila galvánica o electroquímica es un sistema que permite obtener energía a partir
de una reacción llamada de oxidorreducción. Ésta es la resultante de dos reacciones
parciales (Semirreacciones), en las cuales, un elemento químico es elevado a un número de
oxidación superior (Semirreacción de oxidación), a la vez que otro elemento químico es
reducido a un número de oxidación inferior (Semirreacción de reducción). Estos cambios
de valencia implican transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que
se reduce. El diseño constructivo en una pila determina que cada una de estas dos
Semirreacciones transcurra en “compartimentos” independientes llamados electrodos, y el
medio que posibilita el transporte interno de carga eléctrica entre ambos, es una sustancia
conductora llamada electrolito. Para obtener energía eléctrica es necesario conectar los
electrodos de la pila, al aparato que se desee hacer funcionar mediante conductores
eléctricos externos.
• pila: se denomina pila a un sistema en el que la energía química de una reacción química
es transformada en energía eléctrica.
• Batería: unidad productora de energía eléctrica constituida por varias pilas.
• Ánodo (-): es el electrodo en donde se produce la oxidación cuando la pila funciona
como fuente de energía.
• Cátodo (+): es el electrodo en donde se produce la reducción cuando la pila funciona
como fuente de energía.