La electroquímica también permite la
construcción de otro tipo de celda llamada galvánica,
cuya característica principal está en la transformación de la energía química
que se almacena en las soluciones en forma de corriente eléctrica. En estas celdas, el ánodo es el
electrodo negativo y en él se sigue presentando la oxidación, mientras que el
cátodo es el electrodo positivo y es donde se presenta la reducción. Los signos
contrarios de los electrodos en las celdas galvánicas con respecto a las celdas
electrolíticas se explican por el sentido contrario de la corriente eléctrica.
Las celdas galvánicas han sido ampliamente usadas como generadoras de
potencial, conocido como fuerza electromotriz: E. La fuerza electromotriz de una celda
galvánica depende de las reacciones que se presentan en el ánodo y en el
cátodo, de la temperatura, de la concentración de las soluciones electrolíticas
y de la presión en caso de estar involucradas especies gaseosas en las
reacciones químicas. En condiciones estándar( 25ºC, 1 atm de presión para los
gases, concentraciones de soluciones 1,0M): el potencial generado por la celda
se llama fuerza electromotriz estándar: Eº, que puede
calcularse si se conocen los potenciales estándar de la reacciones de oxidación
y reducción del ánodo y cátodo, así:
Eºcelda = Eºoxidacion + Eºreducción
Por ejemplo esta celda consiste en
dos medias celdas; una de ellas consta de un electrodo de cobre sumergido en
una solución de sulfato de cobre(II) y la otra de un electrodo de zinc
sumergido en una solución de sulfato de zinc. La figura ilustra esta celda.
De la tabla 2 se reconoce al zinc con un menor potencial de electrodo
eº =
- 0,76 V, mayor potencial de oxidación que el cobre: eº = 0,34 V, por lo tanto, la
media celda de zinc es el ánodo y la media celda de cobre el cátodo. Para la
celda de Daniel las reacciones de ánodo y cátodo y su potencial se presenta a
continuación:
Ánodo Zn D Zn2+ + 2e- eº = 0.76
V
Cátodo Cu2+ + 2e- D Cu eº = 0.34
V
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El siguiente video ilustra la situación:
Una forma sencilla de recrear esta situación es a través de limones!
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