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En una reacción de oxidación-reducción podemos observar que hay transferencia de electrones. La cantidad de electrones que se mueven depende de la semirreacción que se esté llevando a cabo. Por ejemplo, si tenemos la oxidación del Cinc, conjuntamente con la reducción del cobre, la reacción sería:
Sabias que..
Una pila voltaica es un dispositivo que permite producir una corriente eléctrica a partir de una reacción de oxidación-reducción espontánea.
Los componentes de la pila de Daniell que se muestra en la figura, son:
Un electrodo de cinc, es decir, una lámina de este metal. La lámina se introduce en una disolución acuosa de una sal soluble de Zn, ZnSO4 .
Un electrodo de cobre, constituido por una lámina de este metal, que se sumerge en una disolución de una sal soluble de Cu2+, CuSO4 .
Un conductor externo metálico que permite el flujo constante de los electrones desde el ánodo hacia el cátodo.
El voltímetro intercalado mide la fuerza electromotriz de la pila (fem), es decir, la diferencia de potencial entre los electrodos, responsable del flujo de electrones.
Un puente salino que contiene una disolución de un electrolito inerte para los procesos de la pila, como es el cloruro de potasio, KCl.
Notación de la composición de las pilas voltaicas
Por convenio, si suponemos que las dos disoluciones utilizadas tienen una concentración 1,0 M, la notación de la pila Daniell descrita es la siguiente:
La línea (|) indica separación de fase, la superficie del electrodo en contacto con la disolución. Las especies de cada par redox se escriben en el orden en que tiene lugar la semirreacción correspondiente. El ánodo corresponde a la especie que se oxida y el cátodo a la especie que se reduce.
Electrodo estándar de hidrógeno y potencial estándar del electrodo
Para poder estandarizar las diferentes reacciones se empleó un sistema que compara la corriente individual de cada semirreacción con un electrodo estándar de hidrógeno, al cual se le designó una corriente equivalente de 0,00 V.
El potencial estándar de un electrodo es la diferencia de potencial medida en una pila formada por este electrodo y el electrodo de hidrógeno, en condiciones estándar.
Convenio de signos para estos potenciales:
Las semirreacciones cuyo potencial estándar de reducción es negativo corresponden a los pares redox, que actúan como ánodo frente al electrodo estándar de hidrógeno.
Las semirreacciones con potencial estándar de reducción positivo corresponden a los electrodos que actúan como cátodo frente al electrodo estándar de hidrógeno.
En la siguiente tabla presentamos los resultados obtenidos para las diferentes mediciones de potenciales estándar para los diferentes metales, en condiciones estándar, frente al electrodo estándar de hidrógeno.
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