Electroquímica de electrolito

Cuando se colocan electrodos en un electrólito y se aplica un voltaje, el electrolito conducen la electricidad. Electrones solitarios normalmente no pueden atravesar el electrolito; en su lugar, una reacción química se produce en el cátodo, consumiendo los electrones del ánodo, y otra reacción ocurre en el ánodo, produciendo electrones para ser recogido por el cátodo. Como resultado, una nube de carga negativa se desarrolla en el electrólito alrededor del cátodo, y una carga positiva se desarrolla alrededor del ánodo. Los iones en el electrolito se mueven neutralizar estas cargas para que las reacciones puedan continuar y los electrones pueden seguir fluyendo.

Por ejemplo, en una solución de sal común (cloruro de sodio, NaCl) en agua, la reacción de cátodo será

2H2O + 2e → 2OH + H2

y será burbuja de gas hidrógeno la reacción del ánodo es

2H2O → O2 + 4H+ + 4e

y se liberó a gas de oxígeno. Los iones de sodio cargados positivamente Na+ reaccionarán hacia el cátodo, neutralizando la carga negativa de OH allí y los iones de cloro cargados negativamente Cl reaccionarán hacia el ánodo neutralizando la carga positiva del h+ allí. Sin los iones del electrolito, las cargas alrededor del electrodo frenaría un flujo continuo de electrones; difusión de h+ y OH a través del agua para el otro electrodo lleva más de movimiento de los iones de sal mucho más prevalentes.

En otros sistemas, las reacciones de electrodo pueden involucrar a los metales de los electrodos, así como los iones del electrolito.

Los conductores electrolíticos se utilizan en dispositivos electrónicos donde la reacción química en una interface metal/electrólito produce efectos útiles.

  • En pilas, se utilizan dos metales con afinidades diferentes electrones como electrodos; flujo de electrones de un electrodo a otro fuera de la batería, mientras que dentro de la batería el circuito se cierra por iones del electrolito. Aquí las reacciones de electrodo conversión energía química en energía eléctrica.
  • En algunas células de combustible, un conductor sólido de electrolitos o protón conecta las placas eléctricamente mientras mantiene el hidrógeno y el oxígeno, gases combustibles separados.
  • En galvanoplastia tanques, el electrolito simultáneamente depósitos de metal en el objeto de ser revestidos y conecta eléctricamente ese objeto en el circuito.
  • En indicadores de horas de operación, dos delgadas columnas de mercurio están separadas por un pequeño hueco lleno de electrolitos, y como cargo se pasa a través del dispositivo, el metal se disuelve en un lado y placas fuera por el otro, causando la diferencia visible a moverse lentamente a lo largo.
  • En los condensadores electrolíticos el efecto químico se utiliza para producir un 'dieléctrica' extremadamente delgada o recubrimiento aislante, mientras que la capa de electrolito se comporta como una placa de condensador.
  • En algunos higrómetros la humedad del aire se detecta midiendo la conductividad de un electrolito casi seco.
  • El vidrio caliente, blanda es un conductor electrolítico, y algunos fabricantes de vidrio mantienen el vidrio fundido por pasar una gran corriente a través de él.

Lecturas adicionales


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