ÍNDICE 
....................................................................................................................... 2 CAPÍTULO I
ELEMENTOS DE ELECTROQUÍMICA.............................................. 5
1.1 CONDUCTORES ELECTRÓNICOS Y ELÉCTRICOS, LEYES DE FARADAY.................................. 5
1.5 MEDIDA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ DE
UNA CELDA GALVÁNICA................................. 10
1.6 CONVENIO RESPECTO AL SIGNO DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ.......................................... 11
1.7.1 Metal-ion del metal................................................................................................. 13
1.7.2 Amalgama.............................................................................................................. 13
1.7.3 Gas......................................................................................................................... 13
1.7.4 No metal – No gas.................................................................................................. 14
1.7.5 Metal – sal insoluble................................................................................................ 14
1.7.6 Metal – óxido insoluble........................................................................................... 14
1.7.7 Oxidación – reducción............................................................................................ 15
CAPÍTULO II
REACCIONES CON TRANSFERENCIA DE ELECTRONES..... 18
2.1.1 Cementacion de cobre............................................................................................ 21
2.1.2 Cementacion de oro y plata..................................................................................... 23
2.3.1 Función de estado
y potenciales electroquímicos..................................................... 27
2.3.2 Equilibrio de un sistema electroquímico.................................................................. 28
2.3.3 Equilibrio de un electrodo....................................................................................... 29
2.4.1.
Caso del sistema cobre
y agua a 25°C................................................................ 32
3.1.1.
Modelo de doble capa eléctrica........................................................................ 37
3.1.2 Estructura de la doble capa................................................................................... 40
3.1.3. Capacidad de la doble capa electroquímica......................................................... 41
3.1.4 La electropolaridad................................................................................................ 43
3.1.5 Repartición del potencial eléctrico en la capa difusa,
teoría de Gouy – Chapman... 45
CAPÍTULO IV CINÉTICA ELECTROMETALÚRGICA........................................ 48
4.1 CINÉTICA ELECTROQUÍMICA.................................................................................................................... 48
4.5.1 Corrosión de los metales........................................................................................ 57
CAPÍTULO V PROCESOS ANÓDICOS Y CATÓDICOS INDUSTRIALES......... 62
5.1.1. Mecanismo de formación de películas protectoras................................................ 63
5.1.2. Películas prácticamente no conductoras................................................................ 64
5.1.3 Películas de conducción predominantemente iónica............................................. 66
5.1.4. Películas de conducción predominantemente electrónica..................................... 67
5.1.5. Pasivación y activación......................................................................................... 69
5.1.6. Potencial de Flade................................................................................................. 71
5.1.7. Espesor de las películas pasivas............................................................................. 71
5.2.1. Electrodos de metales líquidos............................................................................. 72
5.2.2. Electrodos metálicos sólidos................................................................................. 73
5.2.3. Estructura y apariencia del metal depositado........................................................ 74
5.2.4. Formas primarias de crecimiento........................................................................... 75
5.2.5. Los factores más importantes................................................................................ 76
5.3.1.
Electro-obtención de cobre............................................................................... 79
5 . 3 . 1 . 1 . E F I C I E N C I A D E
C O R R I E N T E...................................................................................... 81
5.3.2.
Electro-refinación.............................................................................................. 83
5.4.1 Introducción........................................................................................................... 87
5.4.2. Características Generales...................................................................................... 87
5.4.3. La fase conductora iónica..................................................................................... 87
5.4.4. El soluto................................................................................................................ 88
5.4.5. Aspectos de Ingeniería.......................................................................................... 88
5.4.6. Litio....................................................................................................................... 89
5.4.7. Sulfuros................................................................................................................. 90
5.4.8. Aluminio............................................................................................................... 90
BIBLIOGRAFÍA............................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
Capítulo I
Elementos de
electroquímica.
La electroquímica es la parte de la físico- química que trata la relación
entre la electricidad y las reacciones químicas, esas reacciones
químicas que dan lugar a energía
eléctrica (celdas o pilas
galvánicas) y el proceso inverso de estas
reacciones que tienen lugar por
medio de energía eléctrica (celda
de electrólisis). el posicionamiento
de la electroquímica como una rama de la físico-
química es en la segunda
mitad del siglo XIX,
época en los que ya existían los
trabajos de Galvani,
Volta, Carlisle, Nicholson, Cruikshank,
Davy, Faraday y Arrhenius. Las aplicaciones prácticas de estos
fenómenos son de gran
importancia comercial, por lo que dedicaremos este capítulo a las nociones de electroquímica.
1.1 Conductores Electrónicos Y Eléctricos, Leyes De Faraday.
Entenderemos por electricidad al flujo
de partículas con carga eléctrica, o cargadas
eléctricamente, a través de un conductor debido a una diferencia de potencial
eléctrico entre los terminales del flujo, y es
desde un punto de potencial negativo alto a otro de bajo potencial. Según la
manera de llevarse a cabo este transporte de partículas cargadas
eléctricamente, los conductores de electricidad se pueden
clasificar con arreglo a los dos casos límites
:
a)
Conductores metálicos o electrónicos, y
b)
Conductores iónicos o
electrolíticos, a veces llamados conductores de primera y segunda
clase, respectivamente.
La conducción electrónica,
coloquialmente llamada corriente, se realiza (casi) sin transporte de materia, y es
causada por el movimiento de los electrones (las que tienen una masa
pequeñísima comparada con otras partículas atómicas) cuando se aplica un campo
eléctrico. El único efecto perceptible del paso de la corriente es el
calentamiento del conductor debido a la disipación de energía eléctrica
en forma de calor. Otra característica de los
conductores metálicos es que la conductividad aumenta al disminuir la
temperatura, haciéndose infinita al acercarnos al cero absoluto
(superconductividad).
Conductores de este tipo son los
metales, aleaciones, ciertos óxidos, sulfuros, carburos etc.
En contraste, la conducción de
electricidad en los conductores electrolíticos va acompañada de un transporte
de materia. Los iones en su movimiento son los que transportan la carga eléctrica
(electricidad), y la facilidad
de transporte, o la conductividad, dependerá de la velocidad de los iones, de su tamaño, de su carga y de la
viscosidad del medio en el que se han de mover éstos. puesto que ésta disminuye
al aumentar la temperatura, la conductividad
electrolítica aumentará con la temperatura, en contraste con la conducción electrónica.
conductores iónicos son ciertas sales en estado sólido,
fundidas o disueltas, disoluciones de electrólitos fuertes y débiles, etc.
La electricidad por el transporte de los
iones desde la superficie de los electrodos a través de la disolución suele
ir acompañado de reacciones
químicas en los electrodos (electrólisis). Michael Faraday (1.834) estudió las
reacciones en los electrodos cuantitativamente, lo que le llevó a la
formulación de dos leyes simples y fundamentales que dicen :
1.- La cantidad de reacción química (productos que se generan
o reactantes que se
consumen) que ocurre
en cada electrodo es proporcional a la cantidad
de electricidad que pasa.
Tabla 1.1 EEQ en g/C * 104.
|
Nombre |
Símbolo |
Cambio (z) |
EEQ |
|
Áurico |
Au3+ |
3+ a 0 = 3 |
6,805 |
|
Auroso |
Au+ |
1+ a 0 = 1 |
20,41 |
|
Férrico |
Fe3+ |
3+ a 0 = 3 |
1,929 |
|
Ferroso |
Fe2+ |
3+ a 2+ = 1 2+ a 0 = 2 |
5,788 2,894 |
|
Cúprico |
Cu2+ |
2+ a 0 = 2 |
3,293 |
|
|
|
2+ a 1+ = 1 |
6,585 |
|
Cuproso |
Cu+ |
1+ a 0 = 1 |
6,585 |
La carga de un número de Avogadro de
electrones es igual a un Faraday : F = NAv * e
1.2 Unidades eléctricas.
Antes de entrar en el estudio de la
electroquímica es conveniente recordar los tipos
de unidades eléctricas empleadas. Cuando se mantiene una diferencia de
potencial eléctrico o tensión E, entre dos puntos de un conductor, por éste circula
2.- Si la cantidad de electricidad es constante, la cantidad
de sustancia que ha reaccionado en cada electrodo es proporcional a su
equivalente electroquímico.
El equivalente electroquímico de un
elemento M (EEQ(Mz) es igual al peso
atómico dividido por la carga correspondiente al cambio de estado de
oxidación del ion (z) y sus unidades son g/C. La cantidad de electricidad
necesaria para hacer reaccionar un equivalente electroquímico se llama Faraday
y un Faraday (F) es igual a 96.487 Coulomb
(C).
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