Universidad interamericana de Puerto Rico
Rencinto de San German
Departamento de Biologia, Quimica Y Calidad Ambiental

Termodinámica de Celdas Electroquímicas

I. Objetivos
El objetivo de este experimento es medir la fuerza electromotriz de una celda electroquímica a diferentes temperaturas. Además, determinar la pendiente de la gráfica Voltaje vs. Temperatura absoluta y los valores de ΔH°, ΔS° y ΔG° de la reacción en la celda.

II. Introducción

En la naturaleza y para el sustento diario del ser humano se realizan muchas operaciones que involucran reacciones en las que se produce un intercambio electrónico entre diversasespecies, ya sea formándose pares electroquímicos y/o celdas …ver más…

Una reacción química espontánea ocurre sin necesidad de una intervención externa continua. El primer principio de termoquímica establece que la energía puede ser intercambiada entre el sistema y los alrededores, pero jamás se crea o se destruye. Para saber si una reacción química es espontánea, recurrimos al segundo principio de la termoquímica. No obstante, para sistemas cerrados y a presión y temperatura constantes (que es el caso de la mayoría de las reacciones químicas de interés), la termoquímica establece una función termodinámica que tiene que ver con propiedades exclusivas del sistema, denominada energía libre de Gibbs, cuya variación (ΔG) nos permite predecir cuál será la evolución de una reacción química determinada.
En una celda que opera reversiblemente, el trabajo eléctrico realizado es determinado por el cambio en energía libre de Gibbs: donde, ΔG°= energía libre de Gibbs estándar (J/mol, kJ/mol) n= número de electrones transferidos en la reacción F= constante de Faraday (C/mol)
E° =potencial eléctrico estándar experimental (V,J/C)
Por lo antes mencionado, el cambio en energía libre de Gibbs para la operación reversible se puede determinar midiendo el voltaje de la celda con un voltímetro. En una reacción espontánea la energía libre de Gibbs disminuye, esto es, ΔG < 0. Esto ocurre debido a dos causas que