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  1. 1. Química 2012Celdas GalvánicasProfesor: Antonio Huamán 1
  2. 2. CELDA GALVÁNICALas pilas o celdas galvánicas son dispositivosexperimentales que producen corriente eléctrica continuaa partir de reacciones redox espontáneas, en otraspalabras consiste en el estudio de la conversión de laenergía química en energía eléctrica. 2
  3. 3. ¿Cómo funciona una celda galvánica?Una celda galvánica esta formada por dossemiceldas. Generalmente, una semicelda estaformada por un electrodo o lámina de un metalsumergido en una solución salina del mismo metal.En la semicelda anódica ocurren las oxidaciones,mientras que en la semicelda catódica ocurren lasreducciones. El electrodo anódico, conduce loselectrones que son liberados en la reacción deoxidación, hacia los conductores metálicos. Estosconductores eléctricos conducen los electrones y losllevan hasta el electrodo catódico; los electronesentran así a la semicelda catódica produciéndose enella la reducción.Ejemplo: La Pila de Daniell 3
  4. 4. Pila de Daniell Voltímetro Ánodo Cátodooxidación de zinc de cobre Reducción ánodo Puente cátodo salino Tapones de algodón Solución Solución de ZnSO4 de CuSO4 Reacción redox espontánea El Zinc se oxida El Cu2+ se reduce a Zn2+ en el ánodo a Cu en el cátodo Zn(s)→ Zn2+(ac) + 2e- Cu2+(ac) +2e- → Cu(s) Reacción neta Zn(s) + Cu2+ (ac) → Zn2+(ac) + Cu(s)
  5. 5. Puente salinoUn puente salino se compone de un tubo en formade "U" que contiene una solución muy concentradade un electrólito, (por ejemplo: NaNO3(ac), NH4NO3(ac),NaCl(ac), KNO3(ac), entre otros) cuyos iones noreaccionan con los otros iones de la celda ni con elmaterial de los electrodos.El puente salino cumple las siguientes funciones:Permite el contacto eléctrico entre las dossemiceldas.Evita que se mezclen las dos soluciones.Mantiene la neutralidad eléctrica en cadasemicelda. 5
  6. 6. Recuerda que:La oxidación se produce en el ánodo y lareducción en el cátodo.Los electrones fluyen espontáneamente desde elánodo negativo hacia el cátodo positivo.El circuito eléctrico se completa por el movimientode los iones en solución: Los aniones se muevenhacia el ánodo y los cationes hacia el cátodo.Los compartimientos de la celda pueden estarseparados por una barrera de vidrio poroso (comoen la celda de Daniell) o por un puente salino (comoen el esquema anterior). 6
  7. 7. NOTACIÓN O DIAGRAMA DE UNA CELDA GALVÁNICALa celda galvánica, como la que se muestra en la pila deDaniell, convencionalmente se describe utilizando lasiguiente notación: (ánodo) Zn(s) / ZnSO4(ac) // CuSO4(ac) / Cu(s) (cátodo)Una notación alternativa para esta celda podría ser: Zn(s) / Zn+2(ac) // Cu+2(ac) / Cu(s)Donde se aplica lo siguiente:(s) denota sólido.(ac) significa un medio o acuoso.La barra vertical, /, denota una interfase.La doble barra vertical, //, denota una unión líquida para la que elpotencial de unión es cero, tal como un puente salino 7
  8. 8. FUERZA ELECTROMOTRIZ DE LAS PILAS FEMLa corriente eléctrica fluye debido a una diferencia depotencial entre los dos electrodos, llamada fuerzaelectromotriz (fem, ∆ε ).Matemáticamente, el potencial de una celda o pilaestá determinado por: ∆εº = εºred + εºoxDonde:εºred : potencial estándar de reducciónεºox: potencial estándar de oxidación 8
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