CELDAS VOLTAICAS O GALVNICASUna celda voltaica es un dispositivo
para producir energa elctrica a partir de una reaccin redox. La
principal caracterstica de la celda voltaica es la pared porosa que
separa las dos soluciones evitando que se mezclen. La pared es
porosa para que los iones la atraviesen. La hemicelda del nodo
adquiere un exceso de iones de Zn positivos (para mantener la
neutralidad elctrica necesita iones negativos), al mismo tiempo, la
hemicelda del ctodo consume iones de Cu (para mantener la
neutralidad,ste debe eliminar iones negativos).Los iones SO4=
atraviesan la pared porosa para satisfacer la neutralidad elctrica
de ambas hemiceldas. Los tipos de celdas ms comunes son: las pilas
y el acumulador de plomo.Una celda voltaica aprovecha la
electricidad de la reaccin qumica espontnea para encender una
lamparita, es decir, convierte energa potencial qumica en energa
elctrica
La conductividad elctrica:Se define como la capacidad que tienen
las sales inorgnicas en solucin ( electrolitos ) para conducir la
corriente elctrica.El agua pura, prcticamente no conduce la
corriente, sin embargo el agua con sales disueltas conduce la
corriente elctrica. Los iones cargados positiva y negativamente son
los que conducen la corriente, y la cantidad conducida depender del
nmero de iones presentes y de su movilidad.En la mayora de las
soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas,
mayor ser la conductividad, este efecto contina hasta que la
solucin est tan llena de iones que se restringe la libertad de
movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentas,
dndose casos de dos diferentes concentraciones con la misma
conductividad.La conductividad, tal como se aplica al anlisis de
agua, es una medida de la capacidad del agua para conducir
corriente elctrica y est directamente relacionada con la
concentracin de sustancias ionizadas en el agua. Una vez que se han
establecido correlaciones entre los valores de la conductancia y
las normas caractersticas del sistema que se est supervisando, se
convierte en una medida til para manejar el procesamiento del agua.
Dependiendo de la aplicacin en particular, un cambio en la
conductividad puede ser seal de cosas tales como la necesidad de
aadir productos qumicos o de regenerar el sistema.Las medidas de
conductividad se usan corrientemente para determinar la pureza del
agua desmineralizada y los slidos totales disueltos en aguas para
calderas y torres de refrigeracin.Importancia de la
conductividad:-La estimacin de la conductividad nos permite
determinar los Slidos Disueltos Totales (TDS)-La determinacin de
los TDS es una medida primaria de la calidad del agua que permite
evaluar y dictaminar riesgos para diferentes tipos y usos de
agua.-Una pobre conductividad nos indica que el agua es pura y que
por lo tanto tiene alta resistencia al flujo elctrico.Conceptos
fundamentales en conductividad:- La conductividad se define como la
capacidad de una solucin para conducir corriente elctrica y por
tanto es inversa a la resistencia-Esta capacidad est determinada
por la presencia de iones o sales minerales disociados en la
sustancia-La presencia de estos iones, disminuye la resistencia que
ofrece la sustancia para conducir corriente elctrica
Los iones en la solucin son considerados como electrolitosLos
Electrolitos se clasifican en Cationes y Aniones.La diferencia de
potencial:Como hemos dicho, para que los electrones se muevan por
el conductor, es decir, para que exista una intensidad de corriente
elctrica, es necesario que algo impulse a los electrones.Smbolo de
un generadorPues bien, la diferencia de potencial representa el
impulso que llevan las cargas (los electrones) por el conductor y
los aparatos que producen esa diferencia de potencial son los
generadores.La diferencia de potencial se representa con la letra
V. Su unidad de medida es el voltio, representado como V
tambin.Esta unidad se llama as en honor del fsico italiano
Alessandro Volta (1745-1827), quien experiment sobre los fenmenos
elctricos, y construy la primera batera (pila) elctrica.Para medir
la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un
conductor se usa un aparato llamado voltmetro. Este aparato se
conecta entre dos puntos del conductor, es decir se conecta en
paralelo.En este circuito la V, que representa al voltmetro, est en
paralelo.
Conduccin elctrica:Este mtodo se basa en el hecho de que un
cuerpo necesariamente conductor, transmita electrones desde una
zona electrizada a otra neutra o cargada opuestamente. Los metales
son siempre buenos conductores y esta es la nica caracterstica que
stos poseen. La propiedad de conductividad se basa en la existencia
de electrones libres en un cuerpo. Los metales pueden desprender de
sus tomos electrones en forma muy rpida y fcil. Los electrones que
se encuentran en los ltimos niveles de energa, son propensos a
abandonar las sus rbitas y desplazarse a travs de un cuerpo
conductor a zonas donde no haya electrones. De esta forma se
transmite la energa.
Conductor elctrico:Un conductor elctrico es aquel material que
ofrece poca resistencia al flujo de electricidad. La diferencia
entre un conductor y un aislante, que es un mal conductor de
electricidad o de calor, es de grado ms que de tipo, ya que todas
las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un
buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede
tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un
buen aislante, como el vidrio o la mica.La resistencia de un
conductor viene determinada por una propiedad de la sustancia que
lo compone, conocida como conductividad, por la longitud por la
superficie transversal del objeto, as como por la temperatura. A
una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud
del conductor e inversamente proporcional a su conductividad y a su
superficie transversal. Generalmente, la resistencia de un material
aumenta cuando crece la temperatura.
Celdas Voltaicas o Galvnicas:Una celda voltaica aprovecha la
electricidad de la reaccin qumica espontnea para encender una
lamparita, es decir, convierte energa potencial qumica en energa
elctrica. Las tiras de cinc y cobre, dentro de disoluciones de cido
sulfrico diluido y sulfato de cobre respectivamente, actan como
electrodos (el derecho acta como ctodo y el izquierdo como nodo).
El puente salino (en este caso cloruro de potasio) permite a los
electrones fluir entre las cubetas sin que se mezclen las
disoluciones. Cuando el circuito entre los dos sistemas se completa
(como se muestra a la derecha), la reaccin genera una corriente
elctrica.Si ambas soluciones se conectan mediante un voltmetro su
lectura acusar 1,10 V, esto debido a que el potencial de oxidacin
del Zn++ es 0,763 V y el del Cu++ es de -0,337 V, por lo tanto el
cinc (de mayor potencial) le cede electrones al cobre (de menor
potencial).Obsrvese que el metal de la tira de cinc se consume
(oxidacin) y la tira desaparece. La tira de cobre crece al
reaccionar los electrones con la disolucin de sulfato de cobre para
producir metal adicional (reduccin). Si se sustituye la lamparita
por una batera la reaccin de una se invertir, creando una celda
electroltica, convirtiendo energa elctrica en energa potencial
qumica. Las semirreacciones correspondientes son:Anodo:Zn Zn++ +
2e-Ctodo:Cu++ + 2e- CuUna celda voltaica es un dispositivo para
producir energa elctrica a partir de una reaccin redox. La
principal caracterstica de la celda voltaica es la pared porosa que
separa las dos soluciones evitando que se mezclen. La pared es
porosa para que los iones la atraviesen. La hemicelda del nodo
adquiere un exceso de iones de Zn positivos (para mantener la
neutralidad elctrica necesita iones negativos), al mismo tiempo, la
hemicelda del ctodo consume iones de Cu (para mantener la
neutralidad, ste debe eliminar iones negativos).Los iones SO4=
atraviesan la pared porosa para satisfacer la neutralidad elctrica
de ambas hemiceldas. Los tipos de celdas ms comunes son: las pilas
y el acumulador de plomo.