Celdas electroquímicas y electroquímica

Electroquímica

Electroquímica. Aquí es donde el mundo químico se encuentra con el mundo eléctrico. La electroquímica es cuando la energía química se transforma en energía eléctrica, que luego a menudo se transforma en otro tipo de energía, como la luz o el calor. Es extremadamente importante para nosotros por la cantidad de electricidad que usamos en nuestra vida diaria. La electricidad , recuerde, es el flujo de electrones a través de un camino, generalmente un cable. Todo el camino se llama circuito.

Una linterna es un ejemplo de electroquímica. Sus baterías están experimentando una reacción química que transfiere energía química a energía eléctrica a energía luminosa.

Partes de una celda electroquímica

Las partes de una celda electroquímica.

La batería de la linterna es una celda electroquímica. Una celda electroquímica es algo que convierte la energía química en energía eléctrica. Contiene dos compartimentos, cada uno con un electrodo sumergido en un electrolito. El electrodo es solo un conductor, generalmente un metal que se conecta a una parte no metálica de un circuito. El electrolito es un fluido que conduce electricidad. Una de las placas es positiva y otra negativa. Esas dos placas se llaman cátodo y ánodo, y están conectadas por un cable que completa el circuito.

A menudo, una tira de metal de la batería es de cobre y actúa como un cátodo, que es el electrodo donde se produce la reducción y se obtienen los electrones. El otro electrodo es el ánodo, a menudo zinc, donde tiene lugar la oxidación y se pierden electrones. Los electrones salen del sistema desde el ánodo y entran en el cable.

Entonces, lo que sucede es que los electrones en el ánodo se pierden y viajan a través del cable hasta el cátodo, donde se obtienen los electrones. Las soluciones en las que se encuentran los dos electrodos ayudan a conducir los electrones desde la superficie del electrodo hasta el alambre. Los dos electrodos están en compartimentos separados, separados por una barrera porosa o puente de sal. La barrera o puente permite que los iones en ambas soluciones se muevan de un lado al otro para evitar que se acumule carga en los electrodos.

La reacción química que se produce en la celda electroquímica es una reacción redox o de reducción-oxidación. Como su nombre lo indica, esa reacción se compone de dos partes: una reacción de reducción donde se ganan electrones y una reacción de oxidación donde se pierden electrones.

Diagrama de celda electroquímica

Los electrones se mueven del ánodo al cátodo a través del alambre.

Arriba verá un recipiente de dos compartimentos lleno de una solución de electrolitos. En el lado izquierdo, hay una pieza de zinc para el electrodo. Este electrodo es el ánodo porque pierde electrones. En el lado derecho hay una pieza de cobre para el electrodo. Este electrodo es el cátodo porque acepta electrones. Conecte el ánodo a una bombilla con un cable de cobre. Luego conecte la bombilla al cátodo con el cable. El circuito ahora está completo y los electrones fluyen desde el ánodo hacia la bombilla, donde se convierte en energía luminosa. Luego, los electrones regresan por el cable al cátodo.

Hacer una batería casera

Cómo hacer una batería con un limón

Puede hacer su propia batería en casa con un limón, monedas de cobre y clavos galvanizados (recubiertos de zinc), un cable y una luz LED. Ponga la moneda en un lado del limón y la uña en el otro lado del limón. Asegúrese de que no se toquen. El clavo y el centavo son los electrodos, siendo el clavo negativo y el centavo positivo. El jugo de limón es el electrolito. Use un cable para conectar el clavo a un LED y luego al centavo. El LED debería encenderse porque el circuito está completo. Si su LED no se enciende, es posible que su centavo no sea lo suficientemente puro de cobre o que la batería de limón no sea lo suficientemente fuerte. Puede conectar limones en serie conectándolos entre sí con un cable para aumentar el voltaje de su batería.

Resumen de la lección

Una celda electroquímica es algo que convierte la energía química en energía eléctrica. Consiste en dos electrodos sumergidos en un electrolito que están conectados por un cable. El electrodo positivo se llama cátodo y acepta los electrones. El electrodo negativo es el ánodo y dona los electrones. La reacción química suele ser una reacción de oxidación-reducción que implica la transferencia de electrones de una sustancia que se oxida a una sustancia que se reduce.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, podrá:

• Definir electroquímica e identificar las partes de una celda electroquímica.
• Resumir el propósito del electrolito en la celda electroquímica.
• Explica las funciones del ánodo y el cátodo.
• Describe cómo hacer una batería en casa usando un limón, un centavo, un clavo, un alambre y una luz.