BIENVENIDOSBIENVENIDOS alal Curso de Curso de Reacciones Electroquímicas Reacciones Electroquímicas 1er Semestre 20061er Semestre 2006

Dra. Mary Lorena Araujo F.Dra. Mary Lorena Araujo F.Centro de Equilibrios en SoluciónCentro de Equilibrios en Solución

Historia de la Historia de la ElectroquímicaElectroquímica

INTRODUCCIONINTRODUCCION

Electricidad, categoría de fenómenos físicos originados por la existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando una carga eléctrica se encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio; cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos.

3000 ac(Egipto)

Pez gato eléctricoLos antiguos egipcios Los antiguos egipcios consideraban, este pezconsideraban, este pezcomo un pez protector como un pez protector de los otros pecesde los otros peces

Jeroglificos de HorapolloJeroglificos de Horapollo

600 acThales de MiletoFilosofo Griego

(640-546 ac) Fue la primera personaque observo las propiedades atractivas del ambarEsta piedra poseía electricidad Esta piedra poseía electricidad estática y por ello fue conside-estática y por ello fue conside-rada PIEDRA MAGICArada PIEDRA MAGICA

400 ac

Platón dialogaba con Sócrates

(428-348 ac) Pez torpedo

Efecto Efecto shockshock producido producido por sus descargas eléctricaspor sus descargas eléctricas

Encontrado en el NiloEncontrado en el Nilo

Jeroglificos de HorapolloJeroglificos de Horapollo

100 ac

Plinio

Descubrió el poder mágico

medicinal del pez torpedo

1600 dcWilliams Gilbert

(1544-1603 dc)

Físico y médico inglés conocido sobre todo por sus experimentos originales sobre la naturaleza de la electricidad y el magnetismo.

Descubrió que la tierra era un magneto muy grande

Gilbert descubrió que muchas sustancias tenían la capacidad de atraer objetos ligeros cuando se frotaban y aplicó el término eléctrica para la fuerza que ejercen estas sustancias después de ser frotadas. Fue el primero en utilizar términos

como 'energía eléctrica', 'atracción eléctrica' y 'polo magnético'.

Quizás su aportación más importante fue la demostración experimental de la naturaleza magnética de la Tierra.

Otto von GuerickeOtto von Guericke(1602-1686 dc)(1602-1686 dc)

Invento la primera maquinaeléctrica

1650

MAQUINA ELECTRICAMAQUINA ELECTRICA: era una gran bola de azufre era una gran bola de azufre puesta dentro de un globo de vidrio, éste era puesta dentro de un globo de vidrio, éste era colocado sobre un eje de madera que podía girar. Al colocado sobre un eje de madera que podía girar. Al hacer girar el globo, el roce producía electricidad hacer girar el globo, el roce producía electricidad estática generando una chispa, lo que hacía girar estática generando una chispa, lo que hacía girar una rueda colocada al final del ejeuna rueda colocada al final del eje

E.G. Von Kliest (E.G. Von Kliest (físico Aleman) físico Aleman) yyPieter vanPieter van Musschenbroek ( Musschenbroek (1692-1761)1692-1761)

(físico Holandes) (físico Holandes)

1745

Descubrieron uno de los condensadores más simplesDescubrieron uno de los condensadores más simples La jarra o Botella de LeydenLa jarra o Botella de Leyden

La botella de Leyden original era una botella La botella de Leyden original era una botella de cristal llena de agua cerrada. Poseía un de cristal llena de agua cerrada. Poseía un alambre o aguja que traspasaba el tapón y alambre o aguja que traspasaba el tapón y estaba en contacto con el agua. La botella se estaba en contacto con el agua. La botella se cargaba sujetándola con una mano y poniendo cargaba sujetándola con una mano y poniendo la parte saliente del alambre en contacto con la parte saliente del alambre en contacto con un dispositivo eléctrico.un dispositivo eléctrico.

Cuando se interrumpía el contacto entre Cuando se interrumpía el contacto entre el alambre y la fuente eléctrica y se el alambre y la fuente eléctrica y se tocaba el alambre con la mano, se tocaba el alambre con la mano, se producía una descarga que se presentaba producía una descarga que se presentaba como una sacudida violenta.como una sacudida violenta.

La botella de Leyden actual está La botella de Leyden actual está recubierta por una capa de estaño recubierta por una capa de estaño tanto por la parte interior como por tanto por la parte interior como por la exterior.la exterior. El contacto eléctrico se realiza con una barra de latón que atraviesa el tapón de la botella y que está en contacto con la capa interior de metal mediante una cadena. Se produce una descarga completa cuando se conectan las dos capas por medio de un conductor.

1747 1747 Benjamin Franklin (1706-1790)Benjamin Franklin (1706-1790)filósofo, político y científicofilósofo, político y científico

1747 Franklin inició sus experimentos 1747 Franklin inició sus experimentos sobre la electricidad. sobre la electricidad.

Inventó el pararrayos y Inventó el pararrayos y presentó la llamada presentó la llamada teoría del fluido único teoría del fluido único para explicar los dos para explicar los dos tipos de electricidad, tipos de electricidad, positiva y negativa. positiva y negativa.

Adelantó una posible teoría de la botella Adelantó una posible teoría de la botella de Leyden, defendió la hipótesis de que de Leyden, defendió la hipótesis de que las tormentas son un fenómeno eléctrico y las tormentas son un fenómeno eléctrico y propuso un método efectivo para propuso un método efectivo para demostrarlo.demostrarlo.

Edward Edward BancroftBancroft

Uso las chispas Uso las chispas generadas de la jarra de generadas de la jarra de

Leyden para efectos Leyden para efectos terapeúticos, con terapeúticos, con

pacientes que padecian pacientes que padecian de gota, parálisis, de gota, parálisis,

dolores de cabeza y dolores de cabeza y fiebrefiebre

17691769

1800 1800 Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano

Desarrollo la llamada pila de Volta, precursora de la batería Desarrollo la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica.eléctrica.

Construyó la pila voltaica y descubrió el primer método práctico generador de electricidad. Empleo discos alternos de cinc y plata apilados Empleo discos alternos de cinc y plata apilados entre sí y separados con pedazos de cartón, entre sí y separados con pedazos de cartón, empapados en salmueraempapados en salmuera.

Volta sostenía que la corriente eléctrica Volta sostenía que la corriente eléctrica era electricidad metálica, cuya fuente era electricidad metálica, cuya fuente eran las sondas de diferentes metales.eran las sondas de diferentes metales. El gran invento de Volta revoluciono el uso de la electricidad y dio al mundo uno de sus mayores beneficios, la corriente eléctrica.

El alambre del disco de cinc, se conecta desde el fondo a El alambre del disco de cinc, se conecta desde el fondo a la cima del disco de plata, ésto podría producir las la cima del disco de plata, ésto podría producir las chispas repetidas. Esta fue la primera batería que chispas repetidas. Esta fue la primera batería que produjo una corriente fiable, firme de electricidad.produjo una corriente fiable, firme de electricidad.

1785

Charles Agustín de Coulomb

(1736-1806), físico francés

Pionero en la teoría eléctrica. Pionero en la teoría eléctrica.

Investigaciones en magnetismo, rozamiento y electricidad.

1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción magnética y eléctrica.

La unidad de medida de carga eléctrica, el culombio, recibió este nombre en su honor.

1791 1791

Luiggi GalvaniLuiggi GalvaniAnatomista y médico.Anatomista y médico.

Encontró que la corriente eléctrica Encontró que la corriente eléctrica generada por un frasco de Leyden generada por un frasco de Leyden o bien por un generador de o bien por un generador de electricidad estática, causaba la electricidad estática, causaba la reducción de los músculos o reducción de los músculos o nervios en la pierna de una rana y nervios en la pierna de una rana y de muchos otros animales. de muchos otros animales.

Fue el primero en investigar el Fue el primero en investigar el fenómeno de lo que llegó a ser fenómeno de lo que llegó a ser nombrado "nombrado "lala bioelectrogenesisbioelectrogenesis""

"Galvani concluyo que los metales "Galvani concluyo que los metales transmitían una sustancia misteriosa, transmitían una sustancia misteriosa, la cual llamó la cual llamó electricidadelectricidad. . Para explicar el fenómeno observado Para explicar el fenómeno observado en las ancas de la rana, se refirió: en las ancas de la rana, se refirió: hay además obviamente una hay además obviamente una "electricidad animal”, cuando la "electricidad animal”, cuando la electricidad generada a partir de electricidad generada a partir de metales pasa por el tejido de la rana, metales pasa por el tejido de la rana, activa sus músculos produciendo activa sus músculos produciendo respuesta eléctrica.respuesta eléctrica. Finalmente clasificó la electrici-dad Finalmente clasificó la electrici-dad en dos tipos: uno en dos tipos: uno "electricidad "electricidad artificial”artificial”, generada por la fricción , generada por la fricción (electricidad estática) y segundo (electricidad estática) y segundo "electricidad natural”"electricidad natural” la que se la que se genera en el relámpago. genera en el relámpago. Él pensó que la "electricidad animal” Él pensó que la "electricidad animal” era como un fluido secretado por el era como un fluido secretado por el cerebro, y propuso que el flujo de cerebro, y propuso que el flujo de este fluido pasa a través de los este fluido pasa a través de los nervios activando los músculos.nervios activando los músculos.

Humphry Davy Humphry Davy (1778-1829) químico británico(1778-1829) químico británico

18061806

Invento la lámpara de seguridad en la minasInvento la lámpara de seguridad en la minas

Descubrió los efectos anestésicos del óxido nitroso (gas hilarante)

Comenzó sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en los compuestos químicos

Fabricó la mayor bateríabatería construida hasta entonces, con 250 células250 células y pasó una corriente eléctrica potente a través de soluciones de varios compuestos sospechosos de contener elementos químicos no descubiertos. Davy aisló rápidamente con este método electrolítico el potasiopotasio y el sodiosodio. También preparó calciocalcio con el mismo método. En experimentos posteriores, no descritos, descubrió el boroboro y demostró que el diamantediamante está compuesto de carbonocarbono.

Celda Celda electroliticaelectrolitica

Hans Christian Oersted (1777-1851), físico y químico danés

• Demostró la existencia de un campo magnético en torno a una corriente eléctrica.

• Descubrió que una aguja imantada se desvía colocándose en dirección perpendicular a un conductor por el que circula una corriente eléctrica, iniciando así el estudio del electromagnetis-mo.

• Al parecer, también fue el primero en aislar el (1825) aluminio.

1819

18201820André Marie AmpèreAndré Marie Ampère

((1775-1836) matemático y físico frances1775-1836) matemático y físico frances

Estudió las fuerzas entre cables por los que circulan corrientes eléctricas.

Dió importantes aportaciones al estudio de la electrodinámica.

Fue el primero en demostrar que dos Fue el primero en demostrar que dos conductores paralelos por los que conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo circula una corriente en el mismo sentido, se atraen el uno al otro, sentido, se atraen el uno al otro, mientras que si los sentidos de la mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen.corriente son opuestos, se repelen.

Amperio, unidad básica de intensidad de corriente eléctrica, cuyo símbolo es A, llamada así en honor a André Marie Ampère.

18271827

Georg Simon Ohm (1787-1854), físico alemán

Conocido sobre todo por su investigación de las corrientes eléctricas.

Su formulación de la relación entre Su formulación de la relación entre intensidad de corriente, diferencia de intensidad de corriente, diferencia de potencial y resistencia constituye la potencial y resistencia constituye la ley de ley de OhmOhm..

La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor.La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor.

Michael Faraday Michael Faraday (1791-1867), físico y químico británico(1791-1867), físico y químico británico

18311831

Trabajó como encuadernador de libros, mismos que aprovechaba para educarse. En 1812, lleno de inquietudes, Faraday concursó por una plaza de ayudante en el laboratorio de Davy, quien quedó tan impresionado que lo contrató inmediatamente. Diecinueve años más tarde, Faraday lo sustituyó

como director del laboratorio.

En sus experimentos, Faraday encontró que los productos de la electrólisis siempre aparecían en una proporción fija. Por ejemplo, al pasar una corriente eléctrica por una muestra de agua, se obtienen ocho partes de oxígeno por una de hidrógeno.

También observó que una También observó que una carga eléctrica fijacarga eléctrica fija cedida en la cedida en la electrólisis producía cantidades constantes de elementos electrólisis producía cantidades constantes de elementos disociados. disociados.

Faraday denominó Faraday denominó ionesiones a los productos de la disociación y, a los productos de la disociación y, más específicamente, más específicamente, anionesaniones y y cationescationes según si éstos eran según si éstos eran colectados en la vecindad del colectados en la vecindad del ánodoánodo — la terminal positiva — — la terminal positiva — o del o del cátodocátodo — terminal negativa—. — terminal negativa—.

Esta nomenclatura se utiliza hoy todavía. Esta nomenclatura se utiliza hoy todavía.

Faraday, de acuerdo con la teoría atómicateoría atómica, dedujo que debería existir una cantidad debería existir una cantidad irreducible de carga necesaria para irreducible de carga necesaria para disociar un compuestodisociar un compuesto. La carga utilizada en producir las cantidades observadas de hidrógeno u oxígeno a partir de agua, por ejemplo, era un múltiplo de la unidad electrolítica de carga básica.

• Dada la poca precisión de los aparatos desarrollados Dada la poca precisión de los aparatos desarrollados hasta entonces, a Faradayhasta entonces, a Faraday le era imposible deducir el le era imposible deducir el valor de la carga necesaria para ionizar una sola molécula valor de la carga necesaria para ionizar una sola molécula a través de la electrólisisa través de la electrólisis, es decir, de la, es decir, de la unidad unidad electrolítica de carga.electrolítica de carga.

• Esta situación era similar a la que había enfrentado Esta situación era similar a la que había enfrentado Dalton con la masa de los átomos. Por lo tanto, Faraday, Dalton con la masa de los átomos. Por lo tanto, Faraday, al igual que Dalton, se concretó a establecer relaciones al igual que Dalton, se concretó a establecer relaciones entre las cantidades de elementos producidos por entre las cantidades de elementos producidos por electrólisis con una carga fija.electrólisis con una carga fija.

•De esta manera determinó que la carga eléctrica para De esta manera determinó que la carga eléctrica para producir un mol de cualquier material es 96850 coulombs* producir un mol de cualquier material es 96850 coulombs*

*unidad ahora conocida como *unidad ahora conocida como constante de Faraday constante de Faraday o simplemente o simplemente Faraday.Faraday.

• Un estudio sobre el cloro le llevó al Un estudio sobre el cloro le llevó al descubrimiento de dos nuevos cloruros de descubrimiento de dos nuevos cloruros de carbono. carbono.

• También descubrió el benceno.También descubrió el benceno.

• Faraday investigó nuevas variedades de vidrio óptico y Faraday investigó nuevas variedades de vidrio óptico y llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de licuefacción de gases comunes.licuefacción de gases comunes.

Gracias…!Gracias…!

BIENVENIDOSBIENVENIDOS alal Curso de Reacciones Electroquímicas 1er Semestre 2006Curso de Reacciones Electroquímicas 1er Semestre 2006