Bienvenidos a esta clase, donde exploraremos los fundamentos y aplicaciones de las reacciones de óxido-reducción, un tema clave en la química y la electroquímica. Las reacciones redox están presentes en muchos procesos importantes, como la generación de energía eléctrica, la electroplatinación, la corrosión y los sistemas biológicos. En esta sesión, integraremos conceptos teóricos con aplicaciones prácticas para comprender cómo funcionan las celdas electroquímicas y cómo aprovechar sus principios.
Durante esta clase, abordaremos los siguientes temas fundamentales:
Reacciones de óxido-reducción: Analizaremos los conceptos básicos de oxidación y reducción, identificando el agente oxidante (sustancia que se reduce) y el agente reductor (sustancia que se oxida).
Ajuste de reacciones redox por el método de ion-electrón: Aprenderemos a balancear estas reacciones en medios ácidos y básicos, asegurando la conservación de la masa y la carga.
Celdas electroquímicas: Estudiaremos los diferentes tipos de celdas, su estructura y su funcionamiento, con énfasis en las celdas galvánicas y electrolíticas.
Celda de Daniell: Analizaremos este ejemplo clásico de celda galvánica, comprendiendo cómo se genera energía eléctrica a partir de una reacción redox espontánea.
Potenciales estándar de reducción: Revisaremos cómo se utilizan para predecir el comportamiento electroquímico de elementos y compuestos, y cómo calcular el potencial estándar de celda.
Electrodo de referencia: Aprenderemos sobre su papel en la medición precisa de potenciales y su importancia en la electroquímica experimental.
Ley de Faraday y electrólisis: Aplicaremos esta ley para calcular la cantidad de sustancia depositada o disuelta durante un proceso electrolítico.
Espontaneidad de reacciones: Discutiremos cómo determinar si una reacción en una celda electroquímica es espontánea y cómo esto se relaciona con el signo del potencial de celda y la energía libre de Gibbs.
A lo largo de la clase, resolveremos problemas que ilustrarán estos conceptos, mostrando cómo aplicar las herramientas matemáticas y químicas para analizar sistemas electroquímicos. Además, exploraremos la relevancia de estas ideas en tecnologías actuales, como las baterías, la producción de hidrógeno y la purificación de metales.