Clase 11: Electroquímica y Conductividad

1. Conductividad Eléctrica

• Concepto: Transporte de carga eléctrica, por electrones o iones, en un sistema.
• Tipos:
  • Conductores de primera especie: Flujo de electrones (e.g., metales).
  • Conductividad iónica (electrolítica): Movimiento de iones en soluciones o compuestos iónicos.
• Medición de Conductividad:
  • Basada en la resistencia (R) al paso de corriente en una solución electrolítica.
• Conductividad específica (kappa) y molar (lambda):

2. Conductividad Molar

• Ley de Kohlrausch: Relaciona la conductividad de un electrolito con la concentración, mostrando linealidad a bajas concentraciones.
• Desviaciones: Dependen del tipo de electrolito y solvente.

3. Ecuación de Arrhenius para Electrolitos Débiles

• Permite calcular el grado de disociación de un electrolito débil según su conductividad molar.

4. Electroquímica

• Concepto: Interconversión entre energía eléctrica y química.
• Reacciones REDOX:
  • Reducción: Ganancia de electrones.
  • Oxidación: Pérdida de electrones.

5. Reacción Electroquímica

• Tipos:
  • Homogénea: Transferencia directa de electrones.
  • Heterogénea: Transferencia mediante conductores metálicos y iónicos.
• Electrodos en Celdas Electroquímicas:
  • Cátodo: Ocurre la reducción.
  • Ánodo: Ocurre la oxidación.
• Tipos de Celdas:
  • Galvánicas/Voltaicas: Generan electricidad.
  • Electrolíticas: Requieren electricidad.

6. Celda Electrolítica

• Proceso de electrólisis: Reacciones redox no espontáneas mediante corriente eléctrica.

7. Electrólisis y Ley de Faraday

• Primera Ley: Masa depositada proporcional a la carga eléctrica transferida.
• Segunda Ley: Masa depositada proporcional al peso molecular para una carga dada.

8. Sistemas Electroquímicos

• Celda Galvánica:
  • Transforman reacciones espontáneas en corriente eléctrica.
  • Uso de puente salino para flujo de iones sin mezclar soluciones.
• Celda de Daniell:
  • Separación de disoluciones para flujo externo de electrones.

9. Potencial de Celda o Fuerza Electromotriz (fem)

• Medición de fem al conectar terminales sin corriente.
• Indica la capacidad de una celda para impulsar corriente eléctrica.

10. Escala de Potenciales de Electrodo Relativas

• Uso de electrodo de hidrógeno como referencia (potencial cero).
• Cálculo de potenciales estándar de reducción.

11. Relación entre fem (e) y ΔG

• Trabajo eléctrico relacionado con el potencial de la celda y constante de Faraday.

12. Ecuación de Nernst

• Fórmula para calcular la fem de celdas electroquímicas no estándar.