Celdas Electroquímicas: Pilas Galvánicas

Este capítulo introduce el concepto de celdas electroquímicas, también conocidas como pilas o celdas galvánicas. Se explica cómo las reacciones redox pueden ser utilizadas para generar electricidad.

El capítulo comienza recordando la reacción entre el cobre y el hierro vista anteriormente:

Ejemplo: Cu²⁺ (ac) + Fe(s) → Cu⁰(s) + Fe²⁺ (ac)

Se explica que en esta reacción, la transferencia de electrones ocurre directamente en la superficie del clavo de hierro. Sin embargo, en una celda electroquímica, esta transferencia de electrones se realiza de manera controlada a través de un circuito externo.

Highlight: En una celda electroquímica, la transferencia de electrones se realiza a través de un circuito externo, permitiendo aprovechar esta transferencia para generar electricidad.

El capítulo promete explicar cómo se puede diseñar una celda electroquímica para aprovechar esta transferencia de electrones, sentando las bases para entender el funcionamiento de las baterías y otros dispositivos electroquímicos.

Vocabulario:

• Celda electroquímica: dispositivo que aprovecha una reacción redox para generar electricidad.
• Pila galvánica: otro término para referirse a una celda electroquímica que produce electricidad.

Esta introducción a las celdas electroquímicas prepara el terreno para un estudio más profundo de la electroquímica y sus aplicaciones prácticas.

Conceptos Fundamentales de Oxidación-Reducción

Este capítulo introduce los conceptos básicos de las reacciones de oxidación-reducción, también conocidas como reacciones redox. Se explica cómo el concepto ha evolucionado desde su definición tradicional basada en la ganancia o pérdida de oxígeno hasta la definición moderna centrada en la transferencia de electrones.

Definición: La oxidación es una reacción en la que una sustancia pierde electrones, mientras que la reducción es una reacción en la que una sustancia capta electrones.

Se presentan ejemplos claros para ilustrar estos conceptos, como la oxidación del hierro en presencia de oxígeno y azufre.

Ejemplo: Fe + S → FeS (El hierro se oxida al pasar de Fe⁰ a Fe²⁺, perdiendo 2 electrones)

El capítulo también introduce los términos oxidante y reductor:

Vocabulario:

• Oxidante: sustancia que capta electrones de otra.
• Reductor: sustancia que puede ceder electrones a otra.

Se enfatiza que las reacciones de oxidación y reducción siempre ocurren simultáneamente, lo que justifica el término "reacciones redox".

Highlight: En una reacción redox, no puede haber una oxidación sin una reducción correspondiente y viceversa.

El capítulo concluye con un ejemplo detallado de una reacción redox entre el cobre y el hierro, demostrando cómo se pueden escribir las semirreacciones de oxidación y reducción.