Pilas voltaicas
Una pila voltaica es un dispositivo en el que se produce una reacción rédox espontánea, y cuyo diseño obliga a los electrones a desplazarse por un circuito externo, de modo que se convierten en corriente eléctrica, con la posibilidad de usarla para, por ejemplo, encender una bombilla. En la práctica, lo que hay que procurar es que el oxidante y el reductor estén físicamente separados, para que no se puedan intercambiar directamente los electrones.
La pila clásica es la pila Daniels, de cobre y cinc:
En el ánodo siempre ocurre la oxidación, y es el polo negativo de la pila, y en el cátodo ocurre la reducción y es el polo positivo. El disco poroso o el puente salino (según el diseño) permite el necesario intercambio de iones para mantener la electroneutralidad de las disoluciones, pero no de electrones.
Simulación de pila voltaica:
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Celdas electrolíticas
En una celda electrolítica hacemos el proceso inverso al que sucede en una pila: mediante el paso de una corriente eléctrica generada por una fuente externa, provocamos una reacción química de interés para nosotros, que no tendría lugar si no hiciéramos ese gasto de energía (no es espontánea). Típicos procesos electrolíticos son:
- electrolisis de sales fundidas para obtener metales, por ejemplo, de NaCl, extraer Na y Cl2
- procesos de "chapado" de metales con metales nobles
- electroformado de piezas (ahora bastante en desuso debido a la impresión 3D)
- refinado de metales para obtenerlos de alta pureza
En la electrolisis ocurren los mismos procesos en el ánodo y el cátodo, pero los polos se invierten, de modo que ahora el polo positivo es el ánodo, y el negativo el cátodo.
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