Electroquímica (I)
IES La Magdalena.
Procesos redox. Conceptos básicos.
Avilés. Asturias
Ajuste de ecuaciones
Símil de la corriente eléctrica
Denominamos corriente eléctrica a un flujo de car-
gas eléctricas que circulan entre dos puntos conec-
tados físicamente mediante un material conductor.
Para que exista ese flujo de cargas es necesario
que exista una diferencia de potencial entre ambos
puntos (ver figura).
Para mantener la corriente es necesario que se man-
tenga la diferencia de potencial (gastando una cantidad
equivalente de otro tipo de energía). Esto se consigue Dos recipientes con aire a la misma presión y
acumulando cargas negativas en uno de los puntos conectados por un tubo. El aire no pasa de uno a
(punto a potencial negativo o polo negativo) y car- otro aunque esté abierta la llave que los comunica
gas positivas en el otro (punto a potencial positivo
o polo positivo). Esto es lo que hacen las pilas o ge-
neradores.
Entre las reacciones químicas existe un tipo, llamado
reacciones de oxidación-reducción (abreviadamen-
te reacciones redox), en las que se produce una
transferencia de electrones de una sustancia a otra.
Este tipo de reacciones pueden ser utilizadas para pro- Si mediante una bomba se inyecta aire en uno
ducir una acumulación de electrones en un punto de- de ellos (para lo cual hay que gastar energía
terminado (potencial negativo) o consumirlos en otro, que queda almacenada como energía potencial
originándose así un "vacío electrónico" (potencial posi- en el aire comprimido), al abrir la llave aparece
tivo). Si ahora conectamos ambos puntos con un con- una corriente de aire en el tubo de conexión (la
ductor, por él circulará una corriente eléctrica. energía potencia se transforma en cinética)
El proceso contrario: lograr que una reacción química La diferencia de presión en ambos depósitos
tenga lugar por aplicación de una corriente eléctrica, hace posible una corriente de aire en el tubo.
también es posible.
La electroquímica estudia la conversión de energía química en energía eléctrica y viceversa.
Significado de los números de oxidación
Los números de oxidación de los elementos en un compuesto nos informan del número de electro-
nes que el elemento comparte cuando los enlaces son covalentes, o que transfiere en los compues-
tos iónicos.
El sentido, tanto del número como del signo, es claro en los compuestos iónicos:
Signo negativo indica que el elemento capta electrones y, el dígito, el número de elec-
trones captados. Así estado de oxidación – 1 significa que el elemento capta un
electrón. Estado de oxidación -2, que capta dos electrones… etc
Signo positivo indica que el elemento cede electrones y, el dígito, el número de elec-
trones cedidos. Así estado de oxidación + 1 significa que el elemento cede un electrón,
+ 2 que cede dos electrones… etc.
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, Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Procesos redox
En los compuestos covalentes la interpretación, aunque parecida, no es la misma, ya que en estos enla-
ces se comparten electrones.
Supongamos un enlace covalente entre un hidrógeno y un oxígeno (ver figura). El oxígeno es más electro-
negativo, por lo cual tirará más del par electrónico, quedando con cierta carga negativa. Teniendo esto en
cuenta podemos repartir los electrones de enlace, asignando los dos del par al elemento más elec-
tronegativo. De esta manera el oxigeno en la molécula de agua quedará con 8 electrones (dos más de los
que tiene si no está combinado). Le asignaremos, por tanto, un estado de oxidación -2. Cada uno de los
hidrógenos, sin embargo, quedará sin el único electrón que tiene (ya que se asigna al oxígeno por ser más
electronegativo). Su estado de oxidación será, por tanto, +1.
El número de oxidación de los elementos puros, sin combinar, es cero
En resumen, un estado de oxidación negativo indica ganancia de electrones (real en los
enlaces iónicos y “parcial” en los covalentes), mientras que un estado de oxidación positi-
vo indica pérdida de electrones (real en los enlaces iónicos y “parcial” en los covalentes).
Reacciones de oxidación - reducción. Procesos redox
Según lo dicho más arriba podemos saber si un elemento gana o pierde electrones en el transcurso de
una reacción química comparando su estado de oxidación en los reactivos y en los productos:
Si el número de oxidación aumenta, pierde electrones.
Cuando un elemento pierde electrones, decimos Oxidación = pérdida de electrones
que el elemento se oxida.
Si el número de oxidación disminuye, gana electrones.
Reducción = ganancia de electrones
Cuando un elemento gana electrones, decimos que
el elemento se reduce.
Los procesos de oxidación y de reducción son siempre simultáneos: una oxidación lleva
consigo una reducción y viceversa.
Un elemento se reduce (capta electrones) porque otro los pierde (se oxida).
Podemos pensar que la causa de que un elemento se oxide es que otro se reduce y a
la inversa. Luego la sustancia que se reduce (gana electrones) es la que provoca la
oxidación (que otro elemento pierda electrones) . Por el contrario, la sustancia que se
oxida provoca que otra se reduzca.
La sustancia que se reduce es el oxidante.
La sustancia que se oxida es el reductor
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IES La Magdalena.
Procesos redox. Conceptos básicos.
Avilés. Asturias
Ajuste de ecuaciones
Símil de la corriente eléctrica
Denominamos corriente eléctrica a un flujo de car-
gas eléctricas que circulan entre dos puntos conec-
tados físicamente mediante un material conductor.
Para que exista ese flujo de cargas es necesario
que exista una diferencia de potencial entre ambos
puntos (ver figura).
Para mantener la corriente es necesario que se man-
tenga la diferencia de potencial (gastando una cantidad
equivalente de otro tipo de energía). Esto se consigue Dos recipientes con aire a la misma presión y
acumulando cargas negativas en uno de los puntos conectados por un tubo. El aire no pasa de uno a
(punto a potencial negativo o polo negativo) y car- otro aunque esté abierta la llave que los comunica
gas positivas en el otro (punto a potencial positivo
o polo positivo). Esto es lo que hacen las pilas o ge-
neradores.
Entre las reacciones químicas existe un tipo, llamado
reacciones de oxidación-reducción (abreviadamen-
te reacciones redox), en las que se produce una
transferencia de electrones de una sustancia a otra.
Este tipo de reacciones pueden ser utilizadas para pro- Si mediante una bomba se inyecta aire en uno
ducir una acumulación de electrones en un punto de- de ellos (para lo cual hay que gastar energía
terminado (potencial negativo) o consumirlos en otro, que queda almacenada como energía potencial
originándose así un "vacío electrónico" (potencial posi- en el aire comprimido), al abrir la llave aparece
tivo). Si ahora conectamos ambos puntos con un con- una corriente de aire en el tubo de conexión (la
ductor, por él circulará una corriente eléctrica. energía potencia se transforma en cinética)
El proceso contrario: lograr que una reacción química La diferencia de presión en ambos depósitos
tenga lugar por aplicación de una corriente eléctrica, hace posible una corriente de aire en el tubo.
también es posible.
La electroquímica estudia la conversión de energía química en energía eléctrica y viceversa.
Significado de los números de oxidación
Los números de oxidación de los elementos en un compuesto nos informan del número de electro-
nes que el elemento comparte cuando los enlaces son covalentes, o que transfiere en los compues-
tos iónicos.
El sentido, tanto del número como del signo, es claro en los compuestos iónicos:
Signo negativo indica que el elemento capta electrones y, el dígito, el número de elec-
trones captados. Así estado de oxidación – 1 significa que el elemento capta un
electrón. Estado de oxidación -2, que capta dos electrones… etc
Signo positivo indica que el elemento cede electrones y, el dígito, el número de elec-
trones cedidos. Así estado de oxidación + 1 significa que el elemento cede un electrón,
+ 2 que cede dos electrones… etc.
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, Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Procesos redox
En los compuestos covalentes la interpretación, aunque parecida, no es la misma, ya que en estos enla-
ces se comparten electrones.
Supongamos un enlace covalente entre un hidrógeno y un oxígeno (ver figura). El oxígeno es más electro-
negativo, por lo cual tirará más del par electrónico, quedando con cierta carga negativa. Teniendo esto en
cuenta podemos repartir los electrones de enlace, asignando los dos del par al elemento más elec-
tronegativo. De esta manera el oxigeno en la molécula de agua quedará con 8 electrones (dos más de los
que tiene si no está combinado). Le asignaremos, por tanto, un estado de oxidación -2. Cada uno de los
hidrógenos, sin embargo, quedará sin el único electrón que tiene (ya que se asigna al oxígeno por ser más
electronegativo). Su estado de oxidación será, por tanto, +1.
El número de oxidación de los elementos puros, sin combinar, es cero
En resumen, un estado de oxidación negativo indica ganancia de electrones (real en los
enlaces iónicos y “parcial” en los covalentes), mientras que un estado de oxidación positi-
vo indica pérdida de electrones (real en los enlaces iónicos y “parcial” en los covalentes).
Reacciones de oxidación - reducción. Procesos redox
Según lo dicho más arriba podemos saber si un elemento gana o pierde electrones en el transcurso de
una reacción química comparando su estado de oxidación en los reactivos y en los productos:
Si el número de oxidación aumenta, pierde electrones.
Cuando un elemento pierde electrones, decimos Oxidación = pérdida de electrones
que el elemento se oxida.
Si el número de oxidación disminuye, gana electrones.
Reducción = ganancia de electrones
Cuando un elemento gana electrones, decimos que
el elemento se reduce.
Los procesos de oxidación y de reducción son siempre simultáneos: una oxidación lleva
consigo una reducción y viceversa.
Un elemento se reduce (capta electrones) porque otro los pierde (se oxida).
Podemos pensar que la causa de que un elemento se oxide es que otro se reduce y a
la inversa. Luego la sustancia que se reduce (gana electrones) es la que provoca la
oxidación (que otro elemento pierda electrones) . Por el contrario, la sustancia que se
oxida provoca que otra se reduzca.
La sustancia que se reduce es el oxidante.
La sustancia que se oxida es el reductor
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