la electroquimica y sus diferentes caracteristicas, Monografías, Ensayos de Química Orgánica

¡Descarga la electroquimica y sus diferentes caracteristicas y más Monografías, Ensayos en PDF de Química Orgánica solo en Docsity! CURSO: Fisicoquimica DOCENTE: Ing. Noemi Rodriguez Huamani TÍTULO: LA ELECTROQUÍMICA INTEGRANTES ● Cinthia Ibias Casas ● Anggy Gabriela Gamarra Mendia ● Zeneth Madahit Cunza Rondon ● Luz Angela Saca Delgado ● Diego Rodolfo Fasabi Moncada ● Merlhy vanhe ocampo sullca ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA DE ALIMENTOS IV SEMESTRE UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE QUILLABAMBA electroquímica presenta innumerables ) licaciones prácticas, desde las baterías hasta la obtención de productos químicos, el refinado de metales y los métodos para controlar la corrosión. 07 N . En este trabajo haremos uso de la conversión . NO; N : ] electroquímica, es la conversión de energía e “química en energía eléctrica o viceversa. í e. Y e. x NO, — Zn C ( — Ye. Y E) O INDUSTRIA ELECTROQUIMICA y m OTRAS APLICACIONE an número de . e Ciertos métodos electroquímicos se han usado materias orgánicas e para control o para el estudio de procesos O inorgánicas se transforman donde tiene lugar una reacción de transferencia en productos intermedios o de carga € finales aptos para el consumo. POR EJEMPLO: En la corrosión de los metales, cuyo desarrollo se > produce a través de un proceso electroquímico ¿Qué es la Electroquímica? Rama de la química que estudia la relación entre la energía eléctrica y la energía química,las reacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido. Si la reacción química es capaz de producir electricidad se habla de una pila electroquímica En cambio es necesario aplicar electricidad para producir una reacción química se trata de electrólisis Sistema Electroquímico El sistema electroquímico consta de un potenciostato conectado por un lado a una celda electrolítica en forma de reactor encamisado mediante tres electrodos y en cuyo interior se verterá la solución electrolítica de trabajo. El reactor a su vez está unido a un termostato que mantiene la temperatura. Por otro lado, está conectado a un ordenador que monitoriza el proceso electroquímico y registra el valor de los parámetros que se requieran medir, en este caso el potencial, mediante un software especializado en medidas electroquímicas. Existen 2 tipos de sistemas electroquímicos 1) Aquellos en los que la reacción global, que tiene lugar durante su funcionamiento, conduce a la formación de sustancias cuyo contenido de energía libre es más elevado que el de las substancias de partida (es decir, en los que el proceso global tiene lugar en contra de la espontaneidad, con un balance de energía libre G > 0). A estos sistemas electroquímicos se les denomina “productores de sustancias” o “células electrolíticas”, 2) Aquellos en los que la reacción global da lugar a productos cuyo contenido energético es menor que el de los reactivos de partida, es decir, en los que el proceso global tiene lugar “dirigido” por la espontaneidad termodinámica [que son procesos caracterizados por que el balance de energía libre en la reacción global (que es la suma de los procesos individuales que acontecen en cada una de las zonas interfaciales) es menor que cero, G < 0) Por ejemplo, en una celda electroquímica de zinc-carbón, el ánodo es de zinc, el cátodo es de carbón y la solución electrolítica es ácido clorhídrico. Durante la operación de la celda, el zinc se oxida en el ánodo, liberando electrones e iones de zinc en la solución electrolítica. Estos electrones fluyen hacia el cátodo a través del circuito externo, donde se reducen los iones de hidrógeno en la solución electrolítica, produciendo gas hidrógeno. LEYES DE FARADAY PRIMERA LEY DE FARADAY Esta ley establece que la masa de cualquier sustancia depositada o disuelta en un electrodo es directamente proporcional a la carga eléctrica que pasa por el electrolito. Donde: ● m: es la masa en gramos del elemento liberado en el electrodo ● I: es la intensidad de la corriente eléctrica. ● t: es el tiempo que ha estado pasando la corriente. ● Eq*: es el equivalente químico del elemento depositado SEGUNDA LEY DE FARADAY Esta ley establece que para una determinada carga de electricidad, la masa de un material elemental alterado en un electrodo, es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia en su masa molar está dividido por un entero que depende de la reacción que tiene lugar en el material. Donde: ● C=Constante universal para todos los elementos. ● Kx= Equivalente químico. ● A= Masa atómica del elemento. ● z= Valencia. ● F= Constante de Faraday. Ejemplos Una pila electroquímica.- Es un dispositivo capaz de obtener energía eléctrica a partir de reacciones químicas, o bien, de producir reacciones químicas a través de la introducción de energía eléctrica. Un ejemplo común de celda electroquímica es la pila estándar de 1,5 voltios. 2.- Cuántos minutos se necesita para depositar 0.4g de calcio de una celda con una corriente de 10 ampere. 3.- Una cuba electrolítica contiene una disolución de CUSO4 (sulfato de cobre) y ánodo de cobre impuro. ¿ Cuántos gramos de cobre se refinaron (se depositarán en el cátodo con una corriente de 193 ampere mantenida durante dos horas? 4.- Cuántos amperios se requieren para depositar sobre el cátodo de una celda electrolítica 10g de oro, por hora de una solución que contiene sal de oro trivalente ? Au=196.65 , 1F=96500 Coulomb. Debido a ésta propiedad existen también en el agua una gran cantidad de sustancias tóxicas. Gran parte de estos contaminantes se deben a la actividad humana proveniente principalmente de industrias mineras, petroleras, textiles, agropecuarias, alimentarias, etc., afectando su calidad para el consumo humano. Con la calidad del agua nos referimos a los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua. Ventajas de los procesos electroquímicos ● Debido a que el reactivo que se utiliza en estos procesos es el electrón, no se utilizan reactivos químicos. ● Los procesos se llevan a cabo a temperatura ambiente y a presión atmosférica (T = 25°C y P = 1 atm). ● Su implementación es de bajo costo, se utiliza un reactor electroquímico, mediante el cual el agua entra en contacto con los electrodos en los que se establecerá una diferencia de potencial provista por la fuente de alimentación, esto causará la movilización de los electrones y las respectivas reacciones en cada uno de los electrodos. ● Debido a que se puede variar la diferencia de potencial, permite dar un tratamiento selectivo a ciertas especies que son más fáciles de reducir u oxidar. CONCLUSIONES La electroquímica es una parte importante de la química, encargada de estudiar las relaciones existentes entre las reacciones químicas y el uso de una corriente eléctrica. Gracias a esta relación química-electricidad se han desarrollado técnicas que se aplican a industrias como la minería, alimentación, textiles, farmacéuticas, etcétera. Por último, se concluye que el uso de los procesos electroquímicos proveen de técnicas aplicables en materia de obtención de materia prima y remediación ambiental a una diversidad de industrias, además de que en comparación con otro tipo de métodos convencionales la electroquímica ofrece bajos costos en aplicación, la no generación de contaminación secundaria y en ocasiones procesos de fácil aplicación.