27 abril 2013

Celdas Galvánicas o Voltaicas

Son aquellas que transforman la energía química en energía eléctrica, también se denomina Celdas o Pilas Electroquímicas.

Inicialmente se observó que al sumergir algunos metales en soluciones se producían reacciones con liberación de calor no utilizado. Por ejemplo al sumergirse un pedazo de cobre (Cu) en una solución de nitrato de plata, se observa que el cobre se cubre de pequeños gránulos de plata metálica, y la liberación de calor no utilizado.

Celdas Galvánicas o Voltaicas

Esta energía calorífica desprendida, durante mucho tiempo fue utilizado por considerársele de pequeña aplicación científica. Sin embargo el científico Luigi Galvani, efectuó un experimento que consistió en unir las extremidades o ancas de una rana aun tibia a los extremos de la región lumbar sin piel mediante un metal conductor; observo que la rana sufría convulsiones nerviosas. Explico que podría provenir de la energía de las reacciones de alguna energía de reserva en los sistemas nerviosos de la rana, es decir de “naturaleza vital”. Pero fue el italiano Alexander Volta, quien encontró una explicación genial a dicho fenómeno, al considerar que las soluciones diluidas, experimentaban reacciones químicas generando energía, mediante el flujo de electrones a través del conductor conectado a dichas soluciones, tal como se muestra.

celda galvanica sin puente salino

Realmente Volta, construyó la primera pila galvánica o electroquímica, por lo que paso a denominarse Pila o Celda Galvánica. Sin embargo el sistema creado por Alexander Volta tenia una anomalía o falla, puesto que la lamparita o resistencia se iluminaba solo un instante y luego se bloqueaba. La explicación y solución a este inconveniente lo realizaron Volta y Daniell; quienes determinaron que dicha celda se bloqueaba al no existir neutralización de las cargas para que se efectué el libre intercambio de electrones, puesto que en la hemicelda de la izquierda se produce un exceso de iones Zn+2 , mientras que en la derecha un exceso de iones SO4=.

Esto lo solucionaron colocando un puente salino (solución saturada de KCl) entre ambas hemiceldas, o también con un tabique poroso (en el caso que se tengan las dos soluciones dentro de una misma celda). Con el puente salino, se logró la neutralidad de las cargas, continuando las reacciones.

celda galvanica con puente salino

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