PILAS electroquímicas, voltaicas o galvánicas (teoría). Pila Daniell. Notación de las pilas.
Summary
TLDREste vídeo educativo introduce las pilas voltaicas, también conocidas como pilas galvánicas o electroquímicas, en honor a Alessandro Volta y Luigi Galvani. Explica que estas pilas generan una corriente eléctrica a partir de una reacción química redox espontánea. Se describe la estructura de una pila, compuesta por dos electrodos donde ocurren la oxidación y la reducción, respectivamente. Se utiliza la pila Daniel como ejemplo, destacando cómo el zinc actúa como ánodo y el cobre como cátodo. Además, se explica el papel del puente salino para mantener la reacción y se menciona cómo se notan las pilas en una sola línea, incluyendo el cálculo del voltaje de la pila.
Takeaways
- 🔋 Las pilas voltaicas, también conocidas como pilas galvánicas o electroquímicas, están nombradas en honor a Alessandro Volta y Luigi Galvani, quienes contribuyeron significativamente al estudio de fenómenos eléctricos.
- 🤖 Alessandro Volta ideó la primera pila voltaica, que es un dispositivo que produce una corriente eléctrica a partir de una reacción química redox espontánea.
- 🔬 Una pila está compuesta por dos electrodos: uno donde ocurre la oxidación y otro donde ocurre la reducción, conectados para permitir el flujo de electrones.
- 🔩 La pila Daniel, utilizada como ejemplo, tiene un electrodo de zinc y otro de cobre, donde el zinc actúa como ánodo y el cobre como cátodo.
- ⚡ El potencial de reducción de zinc es -0.76 y el de cobre es +0.34, lo que determina que el zinc se oxida y el cobre se reduce.
- 🔄 La oxidación en el ánodo implica que el zinc cede electrones, formando catión zinc, mientras que la reducción en el cátodo implica que el cobre gana electrones y se deposita como metal.
- 🌊 Para mantener la reacción espontánea y permitir el flujo continuo de electrones, se utiliza un puente salino que contiene una disolución de una sal, como el cloruro de potasio, para compensar las cargas eléctricas.
- 📐 Los electrodos de la pila se denominan ánodo (oxidación) y cátodo (reducción), con polaridades negativa y positiva respectivamente.
- 📝 La notación de las pilas se escribe en una sola línea, indicando la especie que se oxida y se reduce, junto con sus estados y concentraciones en el electrolito.
- ⚡️ El voltaje de la pila se calcula sumando el potencial de reducción del cátodo y el potencial de oxidación del ánodo, cambiando el signo del potencial de oxidación.
Q & A
¿Quiénes fueron Alessandro Volta y Luigi Galvani y qué contribución tienen en la química?
-Alessandro Volta y Luigi Galvani fueron investigadores que contribuyeron mucho en el estudio de los fenómenos eléctricos. Volta ideó la primera pila, por lo que las pilas voltaicas o galvánicas están en honor a ellos.
¿Qué es una pila voltaica y cómo se relaciona con una reacción química?
-Una pila voltaica, también llamada pila galvánica o electroquímica, es un dispositivo que produce una corriente eléctrica a partir de una reacción redox espontánea.
¿Cuál es la estructura básica de una pila voltaica?
-Una pila voltaica está formada por dos electrodos, uno donde ocurre la oxidación y otro donde ocurre la reducción, y están conectados para permitir el trasvase de electrones.
En la pila Daniel, ¿cuál es el electrodo que sufre oxidación y cuál sufre reducción?
-En la pila Daniel, el electrodo de zinc sufre oxidación y el electrodo de cobre sufre reducción.
¿Cuál es la diferencia entre el potencial de reducción del zinc y del cobre según el guion?
-El potencial de reducción del zinc es de -0.76 y el del cobre es de 0.34.
¿Qué ocurre en el electrodo donde se produce la oxidación en una pila voltaica?
-En el electrodo donde se produce la oxidación, el zinc cede dos electrones y se convierte en catión zinc, disminuyendo su masa.
¿Cómo se forma el metal cobre en el electrodo de reducción?
-El cobre en el electrodo de reducción recibe los electrones procedentes del zinc y se deposita como cobre metálico, aumentando su masa.
¿Qué es un puente salino y para qué sirve en una pila voltaica?
-Un puente salino es una estructura porosa que permite la movilidad de iones entre los electrolitos de los electrodos, compensando el exceso de carga positiva en uno y la carga negativa en el otro.
¿Cuál es la función del ánodo y del cátodo en una pila voltaica?
-El ánodo es el electrodo donde ocurre la oxidación y tiene polaridad negativa, mientras que el cátodo es donde ocurre la reducción y tiene polaridad positiva.
¿Cómo se calcula el voltaje de una pila voltaica y cuál es el voltaje típico de una pila de año?
-El voltaje de una pila se calcula sumando el potencial de reducción del cátodo y cambiando el signo del potencial de oxidación del ánodo. El voltaje típico de una pila de año es de aproximadamente 1.1 voltios.
Outlines
🔋 Introducción a las Pilas Voltáicas
El primer párrafo introduce el tema de las pilas voltaicas, también conocidas como pilas galvánicas o electroquímicas. Se menciona el reconocimiento a Alessandro Volta y Luigi Galvani, quienes contribuyeron significativamente al estudio de fenómenos eléctricos y a la creación de la primera pila. Se define una pila como un dispositivo que produce una corriente eléctrica a partir de una reacción redox espontánea. Se describe la estructura básica de una pila, compuesta por dos electrodos donde uno experimenta oxidación y el otro reducción, y se ilustra con el ejemplo de la pila Daniel, que utiliza zinc y cobre como electrodos.
🔬 Funcionamiento y Teoría de las Pilas
Este segundo párrafo profundiza en cómo se produce la reacción espontánea en los electrodos de una pila. Se explica que el zinc, con un potencial de reducción de -0.76, es el electrodo que se oxida, liberando electrones, mientras que el cobre, con un potencial de 0.34, es el que se reduce. Se describen las semi-reacciones de oxidación y reducción, y cómo los electrones se trasladan entre los electrodos. Además, se discute la necesidad de un puente salino para permitir el paso de iones y equilibrar las cargas, permitiendo que la reacción continúe. Finalmente, se introduce la notación estándar para representar las pilas en una sola línea, incluyendo los electrolitos y los estados de agregación de los electrodos.
Mindmap
Keywords
💡Pilas Voltáicas
💡Reacción Redox
💡Electrodos
💡Potenciales de Reducción
💡Ánodo y Cátodo
💡Puente Salino
💡Semiceldas Galvánicas
💡Notación de Pilas
💡Voltaje de la Pila
Highlights
Las pilas voltaicas, también conocidas como pilas galvánicas o electroquímicas, están nombradas en honor a Alessandro Volta y Luigi Galvani, quienes contribuyeron significativamente al estudio de fenómenos eléctricos.
Alessandro Volta ideó la primera pila voltaica.
Las pilas electroquímicas generan una corriente eléctrica a partir de una reacción química redox espontánea.
La pila Daniel es un ejemplo de pila voltaica que utiliza zinc y cobre como electrodos.
En la pila, uno de los electrodos experimenta oxidación y el otro reducción, y deben estar conectados para permitir el flujo de electrones.
El potencial de reducción del zinc es -0.76 y el del cobre es 0.34, determinando la dirección de la reducción y oxidación.
El zinc cede electrones y se oxida, mientras que el cobre gana electrones y se reduce.
La masa del electrodo de cobre aumenta y la de zinc disminuye durante la reacción.
El puente salino es una estructura porosa que permite el intercambio de iones entre los electrodos para mantener la reacción.
Los electrodos en la pila se denominan ánodo y cátodo, respectivamente, para la oxidación y reducción.
La notación de las pilas se escribe en una sola línea y describe los electrodos, sus estados y concentraciones.
El voltaje de la pila se calcula sumando los potenciales de reducción y oxidación, cambiando el signo del potencial de oxidación.
El voltaje de la pila Daniel es de aproximadamente 1.1 voltios.
Las pilas voltaicas son dispositivos que transforman energía química en energía eléctrica.
La pila Daniel es un ejemplo práctico de cómo funcionan las pilas voltaicas en la vida real.
La teoría detrás de las pilas voltaicas es fundamental para comprender la generación de electricidad a través de reacciones químicas.
El potencial de reducción es crucial para determinar qué electrodo se oxida y cuál se reduce en una pila voltaica.
El puente salino es esencial para la continuidad de la reacción en una pila voltaica, equilibrando las cargas entre los electrodos.
Transcripts
[Música]
Hola amigos de la química muy buenos
días y bienvenidos a este nuevo vídeo
sobre las pilas voltaicas también
denominadas pilas galvánicas o pilas
electroquímicas
se denominan pilas voltaicas o
galvánicas en honor Alessandro Volta y a
Luigi galvani que fueron dos
investigadores que contribuyeron
muchísimo en el estudio de los fenómenos
eléctricos Y es que además Alessandro
Volta ideó la primera pila
y se denominan electroquímicas por la
función que cumplen lo que hacen es dar
lugar a una corriente eléctrica a partir
de una reacción química que es una
reacción redox perfecto os escribo la
definición de pila
una pila como os he escrito aquí es un
dispositivo que produce una corriente
eléctrica a partir de una reacción redox
espontánea importantísimo que sea
espontánea perfecto pues vamos a ver la
estructura de esa pila una pila está
formada por dos electrodos en uno se va
a dar la oxidación y en otro se dará
lógicamente la reducción os la dibujo
como ejemplo os he puesto la pila Daniel
que la pila Daniel tiene un electrodo de
zinc y otro de cobre pero podría haber
elegido dos electrodos distintos y ahora
es en esos electrodos en uno se dará la
oxidación y en otro la reducción y
tienen que estar conectados para que
haya un trasvase de electrones de uno a
otro
Perfecto entonces vamos a ver para que
esta reacción sea espontánea en qué
electrodo se producirá la oxidación Y en
cuál la reducción para lo cual Nosotros
sabemos que necesitamos los potenciales
de reducción
el potencial de reducción del zinc es
menos 0,76 y el del electrodo de cobre
es 0,34
ahora Nosotros sabemos que el que mayor
poder de reducción tenga el que mayor
tenga este valor significará que ese se
reduce Y entonces el otro electrodo en
el otro electrodo tendrá que darse la
oxidación aquí 0,34 es mayor que menos
0,76 con lo cual en este electrodo se va
a producir la reducción es decir se va a
producir la reacción en este sentido de
cobre dos más a cobre y por tanto en
este electrodo se da la oxidación se da
estas reacciones en sentido opuesto de
zinc dos más y vamos a escribir las semi
reacciones aquí la de oxidación Y en
este electrodo la de reducción
en este electrodo El zinc va a ceder dos
electrones y va a dar lugar a catión
perfecto y al ceder estos electrones lo
que van a hacer es que van a venir por
aquí y nos va a pasar a este electrodo
con lo cual los electrones se van a
mover En este sentido de aquí se pierden
y en la reducción se recibe y por tanto
aquí el cobre dos más va a recibir esos
electrones y va a dar lugar a metal
cobre
con lo cual en esta semifelda este metal
esta barra de metal de zinc va a irse
reduciendo porque se va a consumir zinc
al perder dos electrones y va a ir
pasando a la disolución como catión zinc
y en esta esto al perder dos electrones
y en esta lo que va a pasar es que el
cobre dos más va a ganar esos electrones
que le vengan y se va a depositar en la
barra como cobre metálico
cómo pues ganando esos dos electrones
Entonces esta barra va a aumentar su
masa de cobre y estaba disminuir su masa
de zinc
y ahora vamos a ver una cosa más que
ocurre que nos falta para la estructura
de las pilas fijaos conforme la reacción
va teniendo lugar en este electrodo van
a ir aumentando las cargas positivas
porque van aumentando los cationes sin
embargo aquí al perderse o al reaccionar
el cobre dos más y dar lugar a cobre lo
que va a pasar es que va a disminuir la
carga positiva aquí aumenta y aquí
disminuye como aquí aumente mucho y aquí
disminuye mucho va a llegar un momento
en que los electrones no van a poder
pasar a este electrodo porque aquí ya
hay mucha carga positiva y no va a
tender la reacción a ceder carga
negativa
Entonces qué ocurre que se pone aquí lo
que se denomina un puente salino
que es una estructura en cuyos bordes
hay una estructura porosa y Dentro de
este puente salino vamos a poner una
disolución de una sal por ejemplo el
cloruro de potasio con lo cual el
cloruro de potasio que es una sal en
disolución acuosa da lugar a sus iones
el catión potasio y los iones cloruro
Ahora qué pasa que conforme la reacción
se va produciendo Aquí van aumentando
los cationes qué va a hacer entonces las
cargas negativas de esta disolución van
a venir hacia aquí hacia este electrodo
y así compensarán el exceso de esa carga
positiva y con las positivas al
contrario van a ir hacia esta disolución
Porque aquí se retira carga positiva con
lo cual se necesita de esa carga
perfecto y esto como os digo es el
puente salino
y estas estructuras cada una de ellas se
denominan electrodos o semicelda
galvánica
perfecto pues ya hemos visto la
estructura de la pila y ahora vamos a
ver los nombres que se le da a cada
electrodo Mira al electrodo en el cual
se produce la oxidación se le denomina
ánodo
iba a ser el Polo negativo de la pila
con lo cual ya queda claro que este
electrodo va a tener el Polo positivo y
a este electrodo se le denomina cátodo
con lo cual en el ánodo se produce la
oxidación y su polaridad es negativa en
el cátodo se produce la reducción y su
polaridad es positiva
vale chicos perfecto y ahora Solo me
queda explicaros la notación de las
pilas porque en una sola línea puedo
escribir todo lo que os he puesto Aquí
vamos a ello
para la rotación de las pilas en primer
lugar vamos a poner la especie que se
oxida en el ánodo y el estado en el que
se encuentra es decir aquí se oxida El
zinc y se encuentra en estado sólido es
una barra de zinc metálico
y ahora lo separamos con una línea
vertical de en este caso de Lyon vamos a
poner ahora el electrolito anódico que
en este caso es el zinc dos más y hay
que poner también su estado de
agregación que es en disolución acuosa y
la concentración en la que se encuentra
sin dos más en disolución acuosa y de
concentración por ejemplo uno molar para
ponerlo en condiciones estándar y ahora
vamos a separar con el puente salino
separamos ahora ánodo de cátodo y ahora
nos vamos con el cátodo aquí hemos
puesto una doble barra y ahora lo que
vamos a poner es el electrolito catódico
con lo cual vamos a poner aquí el cobre
dos más el león cobre y lo mismo hay que
poner su estado de agregación y su
concentración y separamos con una línea
vertical y ahora vamos a poner el cátodo
que el cátodo en este caso es el cobre y
el cobre en estado sólido también
entonces en los ejercicios A nosotros
nos pueden pedir la notación de una pila
o nos la pueden dar si nos dan la
anotación de una pila tenemos que saber
que la parte izquierda vamos a encontrar
el ánodo y por tanto esta va a dar lugar
a la reacción o a las semi reacción
Mejor dicho de oxidación
y en la parte derecha nos vamos a
encontrar el cátodo que entre estos dos
compuestos se va a producir la reducción
vale perfecto pues está aquí la
anotación de la pila y me falta deciros
una cosa más Y es que podemos calcular
el voltaje de esa pila el voltaje de la
corriente eléctrica que se crea Y eso lo
sabéis hacer vosotros porque es calcular
el voltaje con estos dos qué ocurre esta
clase de mi reacción de reducción con lo
cual este voltaje se mantiene 0,34 sin
embargo aquí es la oxidación con lo cual
hay que cambiarle de signo al potencial
Este es el de reducción y el de
oxidación va a ser 0,76 porque en este
caso se oxida No se reduce y ahora hay
que sumarlos en de oxidación y en de
reducción y ese será el potencial de la
pila que en este caso sale uno con uno
en las pilas de año y el voltaje es uno
con un voltios que sale de sumar 0,76 +
0,34
vale chicos perfecto pues hasta aquí las
pilas la teoría de las pilas y ahora
vamos a hacer ejercicios y así asentamos
estos conceptos que os acabo de explicar
vamos a ello
[Música]
Посмотреть больше похожих видео
5.0 / 5 (0 votes)