Teoría Redox 4.3: Pilas galvánicas: fuerza electromotriz (FEM)

Hablaremos de la diferencia de potencial que se establece entre los dos electrodos de una pila galvánica o voltaica o entre las dos semipilas. Esta diferencia de potencial entre los electrodos recibe el nombre de fuerza electromotriz de la pila, aunque también se suele abreviar como FEM. Otro nombre que se le puede dar a la fuerza electromotriz es el de potencial estándar de la pila, haciendo referencia la denominación de estándar a que las disoluciones tienen una concentración 1M y la pila se halla a una temperatura de 25ºC. El potencial estándar de la pila se representa con una Eo.

Cuando se dispone de la tabla de potenciales de reducción normales de electrodo y, por tanto, del potencial de reducción estándar de los dos electrodos que forman la pila, la fuerza electromotriz de la pila o potencial estándar se calcula como:

E(pila) = E(cátodo) – E(ánodo)

Actuará como cátodo (reducción) aquel electrodo cuyo potencial estándar es mayor y como ánodo (oxidación) aquel electrodo cuyo potencial estándar es menor. Es decir:

Cuanto mayor es el potencial normal de un electrodo, mayor es su tendencia a reducirse y, por tanto, mayor su poder oxidante.

Cuanto menor es el valor del potencial normal de un electrodo, mayor es su tendencia a oxidarse y, por tanto, mayor será su poder reductor.

Cabe añadir, además, que la fuerza electromotriz de una pila es siempre positiva.

Category: Teoría Oxidación Reducción and Vídeos Redox.

Tags: Pilas galvánicas: teoría y ejercicios.

15 Comentarios

  1. ¿Cómo calculo E° de una reacción cuando tiene una temperatura diferente a 25°C o a una concentración diferente a 1M?

    Sofía, 4 Años Antes Reply

    • Hola Sofía, bienvenida.

      En ese caso debes utilizar la llamada “ecuación de Nernst”, que relaciona el potencial de la pila no estándar (diferente de 25ºC y 1M) con el potencial de la pila estándar y la constante de equilibrio de la reacción, según:

      E = Eo -(RT/nF)·lnK
      En esta expresión, R es la constante de los gases ideales, que vendrá dada como 8,31 J/K·mol, F es la constante de Faraday, 96500 C/mol, T es la temperatura en K y n es el número de electrones intercambiados en la en la reacción redox ajustada.
      Si estás a 298K y las concentraciones no son las de equilibrio, sino otras cualquiera, puedes utilizarla con el cociente de reacción, Q (es decir, la relación de las concentraciones de cada especie como si fuesen de equilibrio, aunque no lo sean) y simplificar la ecuación de Nernst como:
      E = Eo -(0,059/n)·log(Q)
      Espero que te sirva de ayuda. Si te quedan dudas de cómo aplicarla, puedes consultarme.

      Un saludo,
      Carmen

      QuimiTube, 4 Años Antes Reply

      • tienes videos resolviendo ejercicion de la ECUACION DE NERNST??

        DEIVIS, 1 Año Antes Reply

  2. Me podrías decir que es la “Resistencia interna” de una pila?, me gustaría que me lo dijeras con términos sencillos, para poder relacionarlo con la “fuerza electromotriz”, espero que me puedas ayudar, Muchas gracias de antemano :)

    Martín, 3 Años Antes Reply

    • Pues no estoy muy segura, son términos más eléctricos, pero imagino que es simplemente la R de todo circuito, porque los circuitos se resisten en parte a que la corriente los atraviese (los metales, por ejemplo, son bastante conductores, pero no tienen una resistencia 0). Si aplicásemos la ley de Ohm, sería I·R = V. Donde V es el potencial (que será la fuerza electromotriz de la pila) e I la intensidad de corriente eléctrica, que es el flujo de electrones que atraviesa la unidad de superficie y viene dada en amperios, A. R venía dada en Ohmnios. Yo aplicaría esto, ¿tienes algún ejercicio concreto donde te pregunten esto?

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  3. cuando hablas de “diferencia de potencial”, te refieres a “potenciales eléctricos” verdad?
    Gracias de antemano por su respuesta :)

    Martín, 3 Años Antes Reply

    • En efecto, nos referimos a potenciales eléctricos, fíjate que viene dado en voltios, V, y que, de hecho, es una corriente de electrones fluyendo por un circuito. Un saludo grande.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  4. Como calcularíais el potencial de esta sencilla reacción redox.

    Cr (II) 1mol/L con Fe(III) 0.2 mol/L

    no acabo de entender la ecuación, ya que tengo dos Eo y solo hay una en la ecuación.

    Muchas gracias de antemano

    Joel, 3 Años Antes Reply

  5. En un problema que tengo me aparece deltaEº= Eº red+Eº oxid. Y no entiendo porque.

    Agustín, 2 Años Antes Reply

    • Hola Agustín, imagino que es porque considera que el Eoxid. le tienes que cambiar el signo (porque en la tabla lo que vienen son reducciones). Esto ya lo tienes en cuenta, y no hace falta cambiar el signo, si usas la fórmula E = Ecátodo – Eánodo. Un saludo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

      • ¿que relacion existe entre la fem y la diferencia del potencial entre los boldes de una pila? .Me
        Podrias ayudar ? Desde ya gracias

        Daiana, 3 Mess Antes Reply

        • Hola Daiana, podemos considerar que son el mismo concepto Un saludo.

          QuimiTube, 1 Mes Antes Reply

  6. hola, siempre veo tus videos, me ayudan mucho
    Tengo un problema, me piden que:
    Utilizando una tabla de potenciales, propone una pila de bajo costo (concentraciones bajas de reactivos), de tal forma que la FEM de la pila sea de 12,0 V

    Alejandro Toro, 1 Mes Antes Reply


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