Ecuación de Nernst y Estabilidad Electroquímica Del Agua
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7/26/2019 Ecuacin de Nernst y Estabilidad Electroqumica Del Agua
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE ZACATECAS
Corrosin y Degradacin
UNIDAD No. 2: TERMODINMICA DE LA CORROSIN
Ecuacin de Nernst y estabilidad electroqumica del agua
Profesor:Ing. Omar Rocha Echavarra
Ingeniera en !a"eria#es
Presenta:
A$re#io Rico !ar"ne%
Numero de control:
&'()*+',
Zaca"ecas. &,-Ari#-/*&0
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ndice
Introduccin
Ecuacin de Nernst y estabilidad electroqumica del agua
ConclusinReferencias
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Introduccin
La Ecuacin de Nernst expresa la relacin cuantitativa entre el potencial redox
estndar de un par redox determinado, su potencial observado y la proporcin de
concentraciones entre el donador de electrones y el aceptor.
Ecuacin de Nernst y estabilidad electroqumica del agua
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La ecuacin de Nernstse utiliza para calcular el potencial de reduccinde
un electrodo fuera de las condiciones estndar (concentracin 1 M, presin de 1
atm, temperatura de !"# $ %&'. e llama as) en *onor al cient)fico
alemn +alt*er Nernst, ue fue uien la formul en 1""!.
siendo-
E, el potencial correido del electrodo.
E , el potencial en condiciones estndar (los potenciales se encuentran
tabulados para diferentes reacciones de reduccin'.
R, la constante de los ases.
T, la temperatura absoluta (escala #elvin'.
n, la cantidad de mol de electrones ue participan en la reaccin.
F, la constante de /araday (aproximadamente !0$ &2mol'.
Ln(!, el loaritmo natural de Que es el cociente de reaccin.
3e 4ste modo, para la reaccin a" # b$ % cC # d&, 5 adopta la expresin-
Q = [C] c. [D] d / [A] a. [B] b
En este caso 6&7 y 637, *acen referencia a las presiones parciales, tambi4n
conocidas como concentraciones molares si se trata de ases o iones en
disolucin, para los productos de la reaccin, en cambio 687 y 697, son tambi4n las
presiones parciales pero para el caso de los reactivos. iendo los exponentes, la
https://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttps://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C2%BAChttps://es.wikipedia.org/wiki/%C2%BAChttps://es.wikipedia.org/wiki/Kelvin -
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cantidad de moles ue conforma cada sustancia ue se encuentra participando en
la reaccin (conocidos como coeficientes esteuiom4tricos', y a las sustancias ue
se encuentran en estado slido se les da una concentracin unitaria, por lo cual no
aparecen en 5.
:ambi4n se define a como-
Q = (aCins)c . (aDins)d / (aAins)a. (aBins)b
Los sub)ndices ;ins
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Ecel= Ecel RT/nF . ln. (aCins)c . (aDins)d / (aAins)a. (aBins)b
e puede comprobar ue cuando los reactivos, o los productos tienen valores ue
*acen ue '), los potenciales de la celda sern iuales a los potenciales
estndar. 3e este modo se obtiene finalmente la expresin-
Ecel= Ecel ln [C]c [D]d / [A]a [B]b
Estabilidad de la Electroqumica del agua
e define como la capacidad ue tienen las sales inornicas en solucin
( electrolitos ' para conducir la corriente el4ctrica.
El aua pura, prcticamente no conduce la corriente, sin embaro el aua con
sales disueltas conduce la corriente el4ctrica. Los iones carados positiva y
neativamente son los ue conducen la corriente, y la cantidad conducida
depender del nBmero de iones presentes y de su movilidad.
En la mayor)a de las soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales
disueltas, mayor ser la conductividad, este efecto continBa *asta ue la solucin
est tan llena de iones ue se restrine la libertad de movimiento y la
conductividad puede disminuir en luar de aumentas, dndose casos de dos
diferentes concentraciones con la misma conductividad.
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La conductividad, tal como se aplica al anlisis de aua, es una medida de la
capacidad del aua para conducir corriente el4ctrica y est directamente
relacionada con la concentracin de sustancias ionizadas en el aua. Cna vez ue
se *an establecido correlaciones entre los valores de la conductancia y las normas
caracter)sticas del sistema ue se est supervisando, se convierte en una medida
Btil para mane>ar el procesamiento del aua. 3ependiendo de la aplicacin en
particular, un cambio en la conductividad puede ser seDal de cosas tales como la
necesidad de aDadir productos u)micos o de reenerar el sistema.
Las medidas de conductividad se usan corrientemente para determinar la pureza
del aua desmineralizada y los slidos totales disueltos en auas para calderas y
torres de refrieracin.
Im*ortancia de la conducti+idad,
-La estimacin de la conductividad nos permite determinar los lidos 3isueltos
:otales (:3'
-La determinacin de los :3 es una medida primaria de la calidad del aua ue
permite evaluar y dictaminar riesos para diferentes tipos y usos de aua.
-Cna pobre conductividad nos indica ue el aua es pura y ue por lo tanto tiene
alta resistencia al flu>o el4ctrico.
Conce*tos fundamentales en conducti+idad,
La conductividad se define como la capacidad de una solucin para conducir
corriente el4ctrica 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 ue ofrece la sustancia
para conducir corriente el4ctrica
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Los iones en la solucin son considerados como electrolitos
Los Electrolitos se clasifican en &ationes y 8niones.
La diferencia de *otencial,
&omo *emos dic*o, para ue los electrones se muevan por el conductor, es decir,
para ue exista una intensidad de corriente el4ctrica, es necesario ue alo
impulse a los electrones.
.mbolo de un generador
=ues bien, la diferencia de potencial representa el ;impulso< ue llevan las caras
(los electrones' por el conductor y los aparatos ue producen esa diferencia de
potencial son los eneradores.
La diferencia de potencial se representa con la letra F. u unidad de medida es el
voltio, representado como F tambi4n.
Esta unidad se llama as) en *onor del f)sico italiano 8lessandro Folta (1GA$1"G',
uien experiment sobre los fenmenos el4ctricos, y construy la primera bater)a
(pila' el4ctrica.
=ara medir la diferencia de potencial ue existe entre dos puntos de un conductor
se usa un aparato llamado volt)metro. Este aparato se conecta entre dos puntos
del conductor, es decir se conecta en paralelo.
Electrlisis,
La Electrlisis es la descomposicin de una sustancia por medio de la corrienteel4ctrica. Los elementos indispensables para ue se produzca la electrlisis son
ele electrolito, los electrodos y la celda electrol)tica.
&uando los electrodos se conectan a una fuente de electricidad y se sumeren en
una solucin electrol)tica, los iones positivos van formando el ctodo (anan
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electrones y se reducen', los iones neativos van formando el nodo (pierden
electrones y se oxidan'. e produce una reaccin Hedox.
La electrlisis es muy sencilla, ac *ay un e>emplo de electrlisis.
La electrlisis puede servir para muc*as cosas, como para formar capas
protectoras (niuelado, cromado, plateado', para reponer alunas superficies,
*asta para separar los metales de sus minerales (miner)a'.
=ara *acer una electrlisis simple solo necesitas, la solucin a la cual vas a
descomponer (electrolito', una fuente de corriente el4ctrica, los electrodos y las
celdas electrol)ticas.
&olocas la solucin en un recipiente, a esta le colocas dentro las celdas
electrol)ticas, con un conductor de corriente o cable de corriente, conectas cada
uno a cada polo de una bater)a y si deseas tambi4n le puedes arear una
bombilla, en uno de los conductores el4ctricos, para ue te percates ue la
electricidad se encuentra en circulacin.
Las aplicaciones son variadas, unos e>emplos son-
=ara fabricar >oyer)a, bueno... en teor)a, ya ue me refiero a un metal cualuiera,
el cual fue ;baDado< en alBn metal precioso como es el oro o la plata.
El @alvanizado- e utiliza para recubrir al *ierro con aluna sustancia como puede
ser el Iinc, esto para ue no se oxide. En el ctodo colocas una pieza de *ierro,
entonces los iones de In se reduce a In , produci4ndose un recubrimiento de Iinc
sobre la superficie de *ierro.
Electrorrefinado- Es la forma de obtener cobre de alta pureza, lo cual se utiliza
industrialmente.
e utilizan ctodos de :itanio (:i' y nodos de &obre con impurezas (cobre
blister'. La disolucin electrol)tica contiene iones &u , cuando esta se conecta , el
nodo de cobre blister se empieza a disolver , ya ue los tomos de &u se oxidan
y pasan a la disolucin como cationes &u
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Las impurezas no reaccionan y se van uedando, y los iones de &u se van
depositando en el ctodo de :itanio formando cobre de alta pureza.
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Conclusin
Es recomendable *acer un barrido de sustancias acuosas y ornicas de uso
comBn, de preferencia de uso dom4stico. 3e ser posible, es interesante *acer
mediciones en muestras de aua de diferentes fuentes. En eneral, se
recomienda colectar las muestras en recipientes de plstico, limpios y en>uaados
con aua destilada.
El m4todo de a>uste ms comBn, pero no necesariamente ms sencillo ni
apropiado, es el de reresin lineal por m)nimos cuadrados, por lo ue, para el
a>uste se recomienda el uso de calculadoras con funciones estad)sticas o
proramas de estad)stica.
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Heferencias
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Nernst
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archiero/!puntes"nidad3_#$3&.pdf
http://quimica.laguia2000.com/ecuaciones-quimicas/ecuacion-de-nernst
http://html.rincondelvago.com/electroquimica_3.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Nernsthttp://quimica.laguia2000.com/ecuaciones-quimicas/ecuacion-de-nernsthttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Nernsthttp://quimica.laguia2000.com/ecuaciones-quimicas/ecuacion-de-nernst -
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