Teoría Redox 4.8: Notación simplificada de las pilas galvánicas

Se explica con detenimiento el convenio que se emplea para la notación de una pila galvánica. Se trata de una forma de esquematizar de un modo visual y resumido toda la información relativa a una pila galvánica: la semirreacción de oxidación y, por tanto, el ánodo (aparece a la izquierda de la notación), la semirreacción de reducción y, por tanto, el cátodo (aparece a la derecha), si hay separación de fases, si se está empleando un electrodo inerte de platino o un electrodo normal de hidrógeno y las concentraciones de las disoluciones, si no son las estándar (1M). Asimismo también se especifica el potencial estándar o fuerza electromotriz de la pila, a la derecha de la notación.

Category: Teoría Oxidación Reducción and Vídeos Redox.

Tags: Pilas galvánicas: teoría y ejercicios.

16 Comentarios

  1. Yat engo claro y se hacer todos los ejercicios relativos a las pilas, pero el único que no me queda claro son los que supuestamente son más simples, pero no los acabo de ver.

    Serían ejercicios así:
    Dados los potenciales estandar de reduccion de Zn2+/Zn (-0.76) y de Fe2+/Fe (-0,44), a) explicar que ocurre si a una disolucio nde sulfato de hierro (II) le añadimos trozos de Zn. b) Y si añadimos limaduras de Cu sabiendo que Eº(Cu2+/Cu)=0,34V?

    Sé identificar en cada caso cual seria la reduccion y cual la oxidacion, y escribir la reaccion redox completa, pero no sé como explicar que ocurre.
    O ejercicos como este en los que mezclas dos compuestos y te dice en que casos se formaria precipitado y en cuales no…
    (por lo que se me ocurre, siempre se producirá una redox si lo que mezclas tiene potencial de reduccion estandar diferente, no? No me queda claro)
    Gracias y saludos

    Victor, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Si sabes identificar en cada caso las semirreacciones, ya sabes explicar qué ocurre, sólo tienes que pasarlo a palabras.

      a) Consideremos el primer caso, la mezcla de Fe(II) con Zn metálico. Puesto que el par Zn(2+)/Zn tiene un potencial estándar de reducción menor que el del par Fe(2+)/Fe, actuará como reductor. Es decir, el Zn cederá electrones al Fe(2+), y éste pasar a Fe. El hierro metálico no es soluble (los metales sólo son solubles en forma iónica), por lo que debería aparecer un precipitado de hierro. Tú plantearías:
      Semirreacción de reducción: Fe(2+) + 2e –> Fe Eo = -0,44V
      Semirreacción de oxidación: Zn –> Zn(2+) + 2e Eo = -0,76V
      Te recomiendo que para saber explicarlo mires las semirreacciones y digas lo que ves un poco elaborado. Por ejemplo “Al introducir zinc metálico en una disolución de sulfato ferroso, el hierro(II) es reducido por el zinc a hierro metálico, ya que, como vemos, el potencial estándar de reducción del par Fe(2+)/Fe es mayor (y por tanto el Fe(2+) es más oxidante)”.

      b) Caso en el que añadimos cobre metálico a la disolución de hierro (II). Comentabas si siempre se va a producir una redox cuando los potenciales son distintos… No, eso no es así, pero entiendo que te confunda. El ejemplo de ejercicio que has puesto es muy bueno para explicar esta situación.

      En este caso, el par Cu2+/Cu tiene un potencial de 0,34V (más oxidante) y el Fe(2+)/Fe, como ya sabemos, -0,44V. Sin embargo, no se puede producir ningún tipo de reacción. ¿Por qué? Porque la especie oxidante del cobre, la que es capaz de captar electrones, es el Cu(2+), no el cobre metálico. Y tú lo que introduces en el medio es cobre metálico. La reacción que sí podría producirse es:
      Semirreacción de reducción: Cu(2+) + 2e –> Cu
      Semirreacción de oxidación: Fe –> Fe(2+) + 2e
      Pero, como te comentaba, no puede suceder, porque no hay cobre disuelto, ya que lo hemos añadido en forma sólida (limaduras).

      Quizá esta es una explicación muy teórica, pero puedes hacerlo más sencillo proponiendo las reacciones contrarias y luego calculando el potencial estándar de la reacción para mostrar que da negativo (si una reacción tiene potencial estándar negativo no sucede, porque tiene variación de energía libre de Gibbs positiva). Es decir:
      Semirreacción de reducción: Fe(2+) + 2e –> Fe
      Semirreacción de oxidación: Cu –> Cu(2+) + 2e
      Eo(r) = Eo(cátodo) – Eo(ánodo)
      Eo(r) = Eo(sem. red) – Eo(sem. ox) = -0,44 – 0,34 = -0,78V No espontánea
      Explicación: “Como se puede observar, la reacción del Fe(II) con el Cu metálico no es espontánea, ya que presenta un potencial estándar negativo. Por tanto, cuando introducimos limaduras de cobre en una disolución de sulfato ferroso no sucede nada”.

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

  2. Vale, gracias, me confundía el ejercicio de las pilas en el que está claro que siempre se va a producir una redox con los que tienes que determinar tu si tiene lugar con los reactivos “reales” (cuál es el sólido y cuál es el disuelto) de los que disponemos.

    Osea, simplemente es tener en cuenta lo que mezclamos en realidad y hacer la operación en ese sentido a ver si da energía positiva o negativa. Y para explicarlo, hablar sobre la expontaneidad de la reacción y de la reacción real que sí podrái producirse.
    Saludos!

    Victor, 4 Años Antes Reply

    • Buen resumen :) Vas bien encaminado. Yo, como ves, me enrollo demasiado jejeje

      He colgado hoy un nuevo ejercicio de predicción de reacciones redox (el número 34) que también te puede resultar interesante.

      ¡Un saludo!

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

  3. Madre mia. Como veras me estoy estudiando todo con tus videos que me estan salvando la vida. Desde que los veo he pasado de cincos a ochos, eres impresionante !!
    No sabes cuanto te lo agradezco de verdad, ojala mis profesores explicaran como tu jajaja.

    Sigue asi porfavor, que el esfuerzo que haces que debe ser enorme se agradece no sabes cuanto :)

    Blanca, 3 Años Antes Reply

  4. hola tengo una duda con respecto a las notación de las pilas,en la pila que tengo el cátodo es de Pt en una solución de HCl(10-2 M) y se agrega Cl2 (10-6 atm), con respecto al ánodo que es de Cd se me reduce el Cl2 por tener mayor potencial estándar de reducción y mi pregunta es si al escribir la notación de la pila debo poner la concentración del gas,espero hayas entendido lo que te quise muchísimas gracias

    horacio, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola Horacio! Pues yo misma tengo algunas dudas con respecto a tu pregunta, dado que se trata de una pila muy específica. No obstante, si no estoy equivocada, lo mejor es indicar la concentración de gas (en este caso la presión) dado que de este valor dependerá también el potencial, y por tanto es necesario especificar cualquier parámetro que nos esté afectando a la fem final.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  5. Nada mas agradecerle por sus clases y decirle que sin lentes se ve mucho mas linda.

    Carlos Ventura, 2 Años Antes Reply

  6. Hola, tengo una pregunta: ¿por qué le llamas potencial estándar al de la pila de hidrógeno y zinc si justamente las concentraciones no son estándar? Entonces, ya no podrías usar tampoco los potenciales de reducción estándar de cada par para calcularlo no? Muchas gracias de antemano! Explicas muyyyyy bien :)

    isabel, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! La pila de hidrógeno y zinc sí que está en condiciones estándar, si no lo estuviera habría que indicarlo en la notación simplificada de la pila y, en efecto, no podríamos usar los potenciales de la tabla. Pero en este caso sí que podremos usarlos y por eso obtenemos un valor de potencial de 0,76V. Un saludo y gracias por tu comentario.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  7. Profe lo que no he entendido muy bien es porqué es necesario inclluir el Platino en la notación junto a la semireacción de hidrógeno, pensaba que sólo se incluía cuando los componentes de la semireación estaban en forma iónica al estar disueltos en agua.

    Andrés, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Cuando utilizas un electrodo inerte (es decir, que no reacciona en la reacción redox) también es frecuente incluirlo en la notación. El electrodo de platino siempre se indica. Un saludo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

      • Ah, vale ya veo, lo entiendo. Bueno profe, una vez más gracias de verdad. Besos, que pases un buen día! :)

        Andrés, 2 Años Antes Reply

  8. hola como hago para calcular una pila cuándo tengo un electrodo de Pt ?

    nadia, 1 Año Antes Reply

    • Hola Nadia, el electrodo de platino es un electrodo inerte, por tanto no afecta en el cálculo de la pila, lo que tienes que tener en cuenta es la semirreacción en sí misma.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply


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