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Pilas ppt
1.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de óxido-reducción Son reacciones químicas en las cuales comprenden la transferencias de electrones de una especie a otra.
2.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Comportamiento de Ag+(ac) y Zn 2+(ac) en presencia de cobre
3.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Semicelda electroquímica Oxidación Oxidación: Pérdida de electrones. aumenta el número de oxidación. Cu0 (s)→ Cu2+(ac) + 2 e- Reducción Reducción: Ganancia de electrones. Disminuye el número de oxidación. Cu2+(ac) + 2 e- → Cu0 (s)
4.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de óxido-reducción Son reacciones químicas en las cuales las sustancias experimentan un cambio en el número de oxidación.
5.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. NÚMERO DE OXIDACIÓN. Definimos el número de oxidación ( o estado de oxidación) de un átomo en una sustancia como la carga actual del átomo si existe como ion monoatómico, o una carga hipotética asignada al átomo en la sustancia mediante reglas simples.
6.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Reglas para la asignación de número de display. oxidación. 1. elementos : el numero de oxidación de un átomo en un elemento es cero. 2. iones monoatómicos: el numero de oxidación de un átomo en un ion monoatómico es igual a la carga en el ion. 3. oxígeno: el numero de oxidación del oxigeno es -2 en la mayor parte de sus compuestos.(una excepción es O en H2O2 y otros peróxidos, en donde el numero de oxidación es -1) 4. hidrógeno: el numero de oxidación del hidrógeno es +1 en la mayor parte de sus compuestos. (El numero de oxidación el hidrógeno es -1 en compuestos binarios con un metal, por ejemplo CaH2). 5. halógeno: el numero de oxidación del fluor es -1 en todos sus compuestos. Cada uno de los otros halógenos (Cl,Br,I) tiene un numero de oxidación de -1 en compuestos binarios, excepto cuando el otro elemento es otro halógeno arriba de el en la tabla periódico, o el otro elemento es oxigeno. 6. compuestos e iones: la suma de los números de oxidación en un compuesto es cero . La suma de los número de oxidación de los átomos en un ion poliátomico es igual a la carga sobre el ion.
7.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Numero de oxidación de los display. elementos en sus compuestos
8.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Conceptos básicos • Oxidación: Pérdida de electrones. Aumenta el número de oxidación. Zn0(s) Zn2+(ac) + 2 e • Reductor: Es la sustancia que se oxida. Es una especie que reduce a otra especie.
9.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Conceptos básicos Reducción: Ganancia de electrones. Disminuye el número de oxidación. Zn2+(ac) + 2 e Zn0 (s) Oxidante: Es la sustancia que se reduce. Es una especie que oxida a otra especie.
10.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Concepto de oxido-reducción display. oxidación Agente reductor (se esta oxidando) Zn (s) + Cu2+(aq) Zn 2+ (aq) + Cu (s) Agente oxidante (se esta reduciendo) reducción
11.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 2 H+ + Zno H2 + Zn2+ Par redox 2 H+ + 2e- H2 Reducción Zno Zn2+ + 2e- Oxidación
12.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Conceptos básicos • Las reacciones de oxido reduccion son procesos simultáneos. •Siempre se mantiene el principio de electroneutralidad.
13.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones comunes de oxido-reducción • reacciones de combinación. Es una reacción en la cual dos sustancias se combinan para formar una tercera sustancia. • reacciones de descomposición. Es una reacción en la cual un solo compuesto reacciona para dar dos o mas sustancias. • reacciones de desplazamiento. Es una reacción en la cual un elemento reacciona con un compuesto desplazando un compuesto de él. • reacciones de combustión. Es una reacción en la cual una sustancia reacciona con oxigeno, usualmente con la liberación rápida de calor para producir una flama.
14.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. H2 ardiendo en el S ardiendo en el Mg aire para dar agua aire para dar SO2 Na +Cl2 NaCl Al +Br2 Al Br 3 Reacciones redox
15.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. H2 ardiendo en el S ardiendo en el Mg aire para dar aguaReaccion aire para dar SO2 redox de combinación Na(s) + ½ Cl2 NaCl 0 0 +1 -1 Al +Br2 Al3Br
16.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. H2 ardiendo en el S ardiendo en el Mg aire para dar agua aire para dar SO Reaccion redox de combinación 2 2Al(s) +3 Br2 2 AlBr3 0 0 +3 -1 Na +Cl NaCl Reacciones redox
17.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de descomposición 2HgO(s) 2 Hg(l) + O2(g) 2KClO3(s) 2 KCl(s) + O2(g)
18.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de desplazamiento de H2 2Na(s) + H2O(l) 2NaOH(ac) +H2(g) Ca(s) +2H2O(l) Ca(OH)2(s) +H2(g)
19.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Desplazamiento de halógeno display. KBr(ac) 2KBr(ac)+Cl2(g) 2KCl(ac)+Br2(l)
20.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de desplazamiento de metales Cu(s)+2Ag+(ac) Cu2+(ac)+ 2Ag(s) Zn+CuSO4 ZnSO4+ Cu Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+ Ag Zn(s)+Cu2+(ac) Zn 2+(ac)+ Cu(s)
21.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones desplazamiento con ácido clorhídrico Fe(s)+2H+(ac) Fe2+(ac)+ H2(g) Mg(s)+2H+(ac) Mg2+(ac)+ H2(g) Zn(s)+2H+(ac) Zn2+(ac)+ H2(g)
22.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Reacción de desplazamiento display. Cu0 → Cu2+(ac) + 2e- NO3-(ac) + 2H+(ac)+ 2e-→ NO2(g) + H2O
23.
Copyright © The
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24.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. H2 ardiendo en el S ardiendo en el Mg aire para dar agua Reaccion redox de combustión aire para dar SO 2 H2 + O2 H2 O Na +Cl NaCl Al +Br2 Al3Br H2 2 H + 2e + - Reacciones redox O2 + 2e- O2-
25.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. H2 ardiendo en el S ardiendo en el Mg aire para dar agua aire para dar SO2 Reaccion redox de combustión Na +Cl NaCl Al +Br2 Al3Br Reacciones 0 0 +4 -2 redox S(s) + O2 (g) SO2(g)
26.
Copyright © The
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27.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Electroquímica Estudia la conversión entre la energía eléctrica y la energía química Energía eléctrica Energía química Procesos electroquímicos Procesos redox
28.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Par redox Cu2+ + Mgo Cuº + Mg2+
29.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Par redox Cu2+ + Mgo Cuº + Mg2+ Cu2+ + 2e- Cuº Reducción Mgo Mg2+ + 2e- Oxidación
30.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Experiencia de John Daniell Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0
31.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Pilas galvánicas o voltaicas Una pila es un dispositivo donde se utiliza una reacción química espontánea para generar corriente eléctrica. Celda electroquímica: Está formada por dos electrodos, que son conductores metálicos que hacen contacto eléctrico con el contenido de la pila y un electrolito que actúa como conductor de iones.
32.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Zn Cu Zn Cu (ánodo) (cátodo) Puente salino
33.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Reacciones de Zn y Cu display.
34.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de Zn y Cu voltímetro ánodo cátodo Puente salino algodón solución solución es oxidado es reducido a en el ánodo a en el cátodo Reacción neta
35.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Electrodo de referencia Es el electrodo de hidrógeno en condiciones estándar [ H+ ] = 1 M Sobre un conductor H2 a 1 atm sólido inerte (Platino) Se le asigna Eº = 0 V 2 H+ (aq) + 2 e- H2 (g)
36.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Electrodo de hidrógeno operando en condiciones estándar display. Pt, hilo Tubo de vidrio que contiene H2(g) electrodo Burbujas de H2(g)
37.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Celdas que operan en condiciones estándar display. Voltímetro Voltímetro H2(g, 1 atm) 2H+(ac, 1M) + 2e 2H+(ac, 1M) + 2e H2(g, 1 atm) Zn(s) Zn2+(ac,1M) + Cu2+(ac, 1M) + 2e Cu(s) 2e
38.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Porque el electrodo de platino? 1) Proporciona una superficie en la que pueden disociarse las moléculas de hidrógeno H2 2 H+ + 2 e - 2) Sirve como conductor eléctrico eléctrico para el circuito externo.
39.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Variación del potencial de reducción en la tabla periódica. Los valores más negativos se encuentran a la izquierda (reductores) y los ( positivos a la derecha (oxidantes)
40.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Pilas galvánicas o voltaicas Una pila es un dispositivo donde se utiliza una reacción química espontánea para generar corriente eléctrica. Celda electroquímica: Está formada por dos electrodos, que son conductores metálicos que hacen contacto eléctrico con el contenido de la pila y un electrolito que actúa como conductor de iones.
41.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. La reacción de reducción siempre tiene lugar en el cátodo. La reacción de oxidación siempre tiene lugar en el ánodo. Por convención: El cátodo corresponde al polo positivo de la pila. El ánodo corresponde al polo negativo de la pila. El puente salino se utiliza para unir los dos compartimentos de los electrodos y completar el circuito eléctrico. El más utilizado es el KCl.
42.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Flujo de Voltímetro electrones Puente salino Ánodo Cátodo
43.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Diagrama de una pila Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0 ánodo cátodo - + Zn (s)/ Zn (aq) // Cu (aq) / Cu (s) o 2+ 2+ o 1M 1M significa significa Zn(s) Zn2+(ac,1M) + 2e Cu2+(ac,1M) + 2e Cu(s) Significa puente salino
44.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. ¿Cómo determinamos cuál especie se oxida y cuál se reduce? Por medio de la tabla de potenciales de reducción.
45.
Copyright © The
McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Potenciales de electrodo estándar de reducción en agua a 25° C Semireacción de reducción E°(V) Agente Agente oxidante reductor fuerte débil Agente Agente oxidante reductor débil fuerte
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