Loading
Apuntes
Study Reminders
Support
Text Version

Formación de células de concentración y serie galvánica

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

. Hola a todos nos dejan comenzar la conferencia 17. En la conferencia 16, al final comenzamos a hablar sobre la célula de concentración, discutamos esta Cell de Concentración ah poco, y luego tratamos de entender algunos de los fenómenos de corrosión relacionados con el desarrollo de células de concentración. Por lo tanto, cuando hablamos de concentración de células, eso significa, que en realidad está hablando de la diferencia en la concentración de los iones que se están formando en la solución o el electrolito o una de las especies que están tomando parte en esas reacciones electroquímicas. Consideremos una reacción en particular, que su cobre más el plus más 2e este es el cobre esta es una reacción catódica. Ahora esto es la reducción catodica, la reacción hacia atrás no es nada, sino oxidación u anodico. Ahora aquí puedo ver esto es un metal puro de cobre y si deposita; por lo que, la actividad que puedo considerar ser 1. Por lo tanto, cuando hablamos de célula de concentración para esta reacción catódica o anódica, para esta reacción de media célula en particular tenemos que considerar la diferencia de concentración de esta especie en particular. Ahora vamos a construir una célula, así que, si weconstruct una célula digamos. Así que, ahora cuando hablamos de la diferencia de concentración que llevan a una pareja galvánica, que llevan a una célula llamada célula de concentración. Ahora si construimos la célula digamos que se trata de un sulfato de cobre y tenemos una coperelectrode con actividad de cobre más plus es igual a dejar decir igual a un 1.Y entonces tenemos otra célula otra mitad de célula podemos construir la misma solución, pero la herejactividad de cobre más plus es igual a un 2; la temperatura y la presión son constantes; eso significa, que no están cambiando. Y entonces, debido a esta actividad, un 1 y un 2; desarrollarán un potencial. Por lo tanto, el potencial que se desarrollaría a continuación sería E cobre más más cobre igual que buey barra roja; eso significa, oxidant slash reductantequal a E 0 cobre más más cobre más R T 2 F L n; a de cobre más plus por un ofprcobre. Porque en esta reacción si vemos esto es oxidante y esto es reductor; ahora ya que estamos considerando esto es ser 1 porque está depositando. Por lo tanto, nos quedamos con onlythis parte este; por lo que ahora, en lugar de un plus plus podemos escribir un 1, de manera similar esta es forthis cell. Del mismo modo, para esta celda podemos escribir E coperplus más cobre igual a E 0 cobre más plus plus cop [por]-barra de cobre más R Tby 2 F ln a 2; similar manera podemos consi [der]-tener esta ecuación de Nernst. Por lo tanto, aquí activityequal a 1 aquí actividad igual a 2. Ahora el potencial; eso significa, el potencial desarrollado en este electrodo respectivo 2 celda; 2 medias celdas, podemos tener una relación entre tesetwo; eso significa, si E cobre más cobre más un 1; mayor que E cobre más pluscobre a 2; eso significa, un 1 y un 2 son básicamente las actividades de esos coperof los iones de cobre en esta media células respectivas. ¿Cuándo es verdad? Cuando un 1 mayor que un 2 porque estos 2 son los mismos para ambos casos. Entonces, ahora, una vez que tenemos una diferencia en la concentración de cobre más más en ambas, la mitad de las células; entonces vemos que el potencial en este electrodo que es E cobre más cobre más un 1; eso significa, la actividad de cobre y E cobre más más cobre más un 2; esto se vuelve positivo, en comparación con esto esto se vuelve positivo. Así que, ahora, si tenemos una serie en la serie ifwe tratar de trazar esto es E cobre más más cobre a igual a un 1, esto es E coperplus más cobre a igual a un 2. Así, por supuesto, entonces esto se convertiría en mi positiveelectrodo, esto se convertiría en mi electrodo negativo porque una vez que completamos esta celda conectingun puente de sal; este es mi puente de sal. Y entonces si conectamos este electrodo 2, entonces definitivamente veremos que, ya que este potencial se encuentra encima de este potencial, entonces tenemos el flujo actual del lado izquierdo hacia el lado derecho. Por lo tanto, el lado izquierdo siempre que tenemos un flujo de corriente entonces la corriente siempre fluye del electrodo positivo al electrodo negativo. Así que, esto se convertiría en mi positivo esto se convertiría en mi negativo y el electrón fluiría de esta manera. La reacción catódica tomaría placein este electrodo que es [niting/nada] nada, pero Copperplus más 2 e igual a cobre. Y la reacción anódica se llevaría a cabo en este electrodeque es el cobre menos 2e; menos 2e igual a cobre más plus. Ahora vemos que debido a la diferencia de concentración de C u más más ion; hemos desarrollado una diferencia potencial y que la diferencia potencial está llevando a flujo de corriente. Y también este flujo actual se relaciona con la serie galvánica, la diferencia galvánica diferencial potencial entre estas dos medias células; por lo tanto, este es el concepto de la célula de concentración. Ahora la célula de concentración lo que vemos aquí la misma célula de concentración puede ser desarrollada en la corrosión atmosférica del hierro. Ahora cuando tratamos de hablar de la corrosión atmosférica del hierro; esto sucede en algún momento dueto la formación de células aireadas diferencial, debido a la diferencia en la percepción de oxígeno. Por lo tanto, los letus miran esta parte poco más cuidadosa. Y cuando tratamos de mirar antes de que usemos en la atmósfera, ¿qué es esa reacción catódica que ocurre con el oxígeno y la humedad? Generalmente en la atmósfera tenemos una situación donde el sistema puede ser considerado, el electrolito puede ser considerado ah como de un tipo de sistema ahneutral. Entonces, si tenemos un sistema neutral entonces tenemos esta reacción; esta reacción es posible y esta reacción puede ser considerada como catódica. Por lo tanto, si la dirección hacia adelante consideramos que es catódica; si consideramos la dirección hacia atrás, esto es anodico; catódico. Y dependiendo de la presión parcial del oxígeno, tenemos un desarrollo de células de concentración diferente. Ahora, si tratamos de escribir la ecuación de Nernst forthis; ahora en vez de ah escribiendo todas esas piezas aquí y esto son basilyallythe oxidant part y esta es mi parte reductora. Así que, ahora, escribimos solo buey por rojo; si volvemos a ah a conferencias anteriores se puede ver que podemos escribirlo como oxígeno slash OHminus; que significa, el oxígeno es básicamente el oxidante y OH menos se convierte en mi reductante. Así que, este puedo escribirlo como E 0; rojo de buey más R T por 4 F, ya que aquí 4 electrónicos están involucrados; así, ln p o 2 actividad de H 2 O actividad de OH menos a la potencia 4; así que, esta es mi ecuación de Nernst para esto. Ahora cuando tenemos la corrosión del hierro, entonces tenemos esta reacción, esta es la reacción de oxidación que tiene lugar. Ahora si ponemos multiplicada por 2, entonces se convierte en 4 y esto se convierte en 2. Ahora esta es mi reacción anódica y catodicreacción; es así. Así pues, si las añadimos esto es 1, si tenemos en cuenta esto es 2 si las añadimos entonces obtenemos hierro de oxígeno más oxígeno más 2 H 2 O igual a 2 Fe OH completo 2. Ahora incluso después de eso podemos tener Fe más 2 ,también puede ir por otra reacción de oxidación de Fe plus más 3 plus; este es otro proceso de reducciónque puede tener lugar. Ahora siempre que estamos teniendo a Fe plus plus; eso significa, weare considerando a Fe plus plus junto con OH menos. Por lo tanto, si consideramos 2 Fe más más, eso significa, consideramos 2; 4 OH menos ión junto con eso; así, también tiene OH minus4 OH menos. Ahora la misma reacción de reducción si nos multiplicamos por la mitad, entonces H 2 O plus2 e, por lo que, esto se multiplica por 2; por lo que, el 2 igual a 2 OH menos .Ahora, si los añadimos de nuevo; así, esta ecuación y esta ecuación estos 2 si añadimos; thenwe get 2 Fe OH entero 2 más medio O 2 más H 2 O igual a; así que debido a que este 2 se va a recuperar; por lo que, se obtiene 2 Fe OH entero 3. Por lo tanto, esto es así y estos 2 estos 2 tienen una constante de solubilidad muy baja. Así que, lo llamamos k S P; así que; eso significa, agente de solubilidad porque eso es lo que precipitan. Una vez que precipitan podemos suponer que van a la actividad estado 1 porque cuando están precipitando estamos asumiendo que, están precipitando en la forma de p o; p o forma. Así que, si consideramos el k S P; k S P para esta reacción esto este este. Así, equalto Fe más más ión o en forma de actividad; puedo escribir un Fe más más un OH menos 2 bya Fe OH entero 2. Porque estamos considerando a Fe OH entero 2 Fe más más 2 OH menos. Así que, ahora, esto es 1; así que entonces toda la cosa k S P igual a la actividad de un plus más la intoactividad de OH menos cuadrado. Porque estamos considerando porque son diferentes lo mismo que podemos construir para esto. Ahora se ve este porcentaje de OH menos que se decide por el k S P de esa cara en particular que se está formando debido a la reacción con oxígeno y humedad. Por lo tanto, eso significa, a una temperatura y presión particulares si tenemos esta cosa en particular y en su mayoría de temperatura porque este determinado agente de equilibrio depende de la temperatura. Por lo tanto, podemos tener este objetivo fijado, ya que la actividad de OH menos se fijará porque se decide por el producto de solubilidad de las caras insolubles o parcialmente solubles. Y dado que tienen un producto de muy baja solubilidad, podemos decir que son parcialmente solubles. Por lo tanto, esta actividad de OH menos que podemos considerar fija en esta situación particular. Y la actividad de H 2 O si es pura entonces también puede ser considerada 1. Por lo tanto, ahora, toda la cosa se reduce a esta reacción en particular o la ecuación se reduce a más R T por 4 F ln p o 2 la presión parcial de oxígeno .. Así que, ahora, una vez que tengamos esta relación, vemos que si tenemos una diferencia en esta cantidad en 2 lugares. Por ejemplo, si tenemos en cuenta el lugar 1 y este lugar 2, el lugar 1 y el place2 y si tenemos P o 2 1 y P o 2 2; entonces si esto es mayor que esto; entonces automaticallywe have E ox red 1 greater than E ox red I can put 2 here ok. Por lo tanto, eso significa que, debido a la diferencia de presión de la diferencia de oxígeno disuelto en 2 lugares, que están conectados eléctricamente, vemos que hay una diferencia en el potencial. Y puesto que son eléctricamente prote [ct]-conectados; por lo que eso significa, el lugar donde la presión de oxígeno es más que el lugar donde la presión parcial de oxígeno es menor; el este lugar actuaría como electrodo positivo y este lugar actuaría como electrodo negativo. Entonces, esto se vuelve cátodo y esto se convierte en ánodo. Por lo tanto, vemos que la célula de concentración se está desarrollando de nuevo. Ahora este concepto en particular puede ser usado para entender algunos de los fenómenos de corrosión; como vemos comúnmente sucede en nuestro día a día si usted ve eso. Por lo tanto, entendamos algunos de estos fenómenos de corrosión; primero entendamos los fenómenos de corrosión qué sucede si tenemos una gota de lluvia. Digamos cuando la gota de lluvia ocurre que el dropgota es pequeño y que en realidad se queda en la superficie de ese objeto metálico; depende del ángulo de contacto dependiendo de la naturaleza de la superficie, puede tener este o puede tener esto o puede tener apariencia como esta. Por lo tanto, esto se convierte en mi hidrofóbicis parece mejor hidrofóbico porque el ángulo de contacto se convierte en este es un contacto. Este ángulo de contacto se convierte en más de 90 grados y esto es hidrofílico porque está tratando de absorber el agua y esto está entre medias. Por lo tanto, el ángulo de contacto es este es el ángulo de contacto theta. Por lo tanto, aquí el ángulo de contacto es más de 90; aquí es más que este ángulo. Por lo tanto, esto es hidrofílico esto es hidrofóbico esto es en el medio y eso es lo que tenemos super hidrofóbica superficie donde el ángulo de contacto es generalmente alrededor de más de 140 o 145 degree. Y una de las superficies super hidrofóbicas básicamente la hoja de loto; allí nosotros si ponemos gota de agua que baila en esa superficie particular y eso es lo que el agua en este aheso es lo que; realmente ayuda en la limpieza de la superficie de ah particular; eso significa la hoja de telotus porque cuando lo tildamos el agua cae hacia abajo y de esa manera toma las partículas de thosedirt junto con ella y luego se enjuaga. Ahora si tratamos de ver este particular situación; ahora puedo hacer que sea una imagen más grande, esto lo zoom esta situación en particular lo hago zoom. Así que, si lo hago zoom, entonces esto es mi H 2 O y si veo el área circundante, ellos están en contacto con el aire y esta es la superficie de la mirón; entonces, esta es mi superficie de hierro. Así que, déjame quitar esa parte; así que ahora, oncewe tenemos esta situación entonces ya que este es electrolito, este H 2 O se convierte en mi electrolito y tenemos hierro y también oxígeno. Por lo tanto, inmediatamente empezamos a tener esta reacción; así como también a Fe más más menos E igual a Fe 3 más. Por lo tanto, se trata de anodicaciones y esto es catódico. Por lo tanto, inicialmente la presión parcial o la concentración inicial de oxígeno a lo largo de esta gota de agua, esta gota de agua esto a través de esta gotita; tenemos un nivel de concentración casi similar. Así, en el principio, ambos reaccionesocurrirán de manera estadísticamente uniforme sobre la superficie. Por lo tanto, ahora si considero esta sección, en esta sección en el principio tenemos las dos reacciones de las 3 y estas son realmente formando Fe OH entero 2, así como Fe OH entero 3. Ahora, debido a la reacción, este oxígeno se está consumiendo. Por lo tanto, una vez que hemos consumido oxigenando, por supuesto, hay un desde este plano a esta posición particular del centro; tenemos la diferencia de concentración. ¿Por qué se viene esa diferencia de concentración?Porque el oxígeno que se está consumiendo aquí o aquí que se está reponiendo por la difusión de oxígeno que viene de aquí. Debido a que estas secciones periféricas están bajo contacto directo con el aire. Por lo tanto, el contenido de oxígeno en esta sección permanece almostame desde el inicio de la reacción, así como durante la continuación de la reacción. Pero en esta zona el oxígeno se consume becausesince es un proceso de difusión que el oxígeno tiene que difundir a través de esta capa; ir a esto a pesar de que es una pequeña gota, todavía se necesita tiempo para que el oxígeno llegue a esa sección en particular. Por lo tanto, ahora aquí tenemos deficiencia de oxígeno y aquí tenemos oxígeno similar. Así que, ahora, si veo la trama de concentración de oxígeno; así que ahora, si veré la trama; así, de esto a esto si intento ver la trama de oxígeno entre el oxígeno. Por lo tanto, esta es la distancia y esto es contenido de oxígeno, si veo la concentración o actividad ofoxygen; entonces en este lugar la actividad sería el máximo. Y entonces cuando vamos de esto a esto como las reacciones están progresando; estamos relajando el tiempo. Por lo tanto, entonces el contenido de oxígeno en esta zona conseguiría que la reproducción se agotara en esta zona habrá suministro de oxígeno del aire circundante; por lo tanto, la concentración de oxígeno gradualmente baja. Por lo tanto, esta línea en particular puede tener su propia trama dependiendo de la difusividad de la temperatura de la atmósfera. Por lo tanto, a pesar de que esta gota de agua permanece momentáneamente, pero todavía esta situación puede surgir. Así que, eso significa, vemos la actividad de concentración de oxígeno aquí es 2; digamos que y esta es actividad de oxígeno esta es una posición, tenemos diferencia en la concentración. Una vez que tenemos diferencia en la concentración si intento ver la posición roja de E x 1 y esta es la posición E x posición roja 2. Por lo tanto, esto se vuelve más alto que este; por lo que, esto se vuelve positivo esto se vuelve negativo o esto se convierte en catódico y esto se convierte en anodice.Así, por último, aquí tenemos reacción anódica y aquí tenemos reacción catódica. Y wemust decir que estos son básicamente predominantemente catódicos y aquí tenemos predominantemente anodicreacciones. Ahora para las reacciones anódicas podemos tener reacciones anódicas como esta, pero para eso tenemos que tener suministro de oxígeno o ah este OH menos debe ser descompuesto y el oxígeno de la forma, pero hay 2 más fuerte reducción rea [ction]-reacciones de oxidación que son estas dos.. Por lo tanto, en la zona catódica tenemos esta catódica que tenemos reacciones catódicas. Por lo tanto, esto se convierte en zona de reacción catódica y este se convierte en el ánodo, esto se convierte en ánodo y aquí la reacción catódica sería F menos 2e igual a F plusplus F más más menos e igual a F más 3 más. Y mientras que, aquí tendremos oxigenplus 2 H 2 O más 4 E igual a 4 H menos. Por lo tanto, en esta zona tenemos reacción catódica y en esta zona tenemos reacciones. La reacción catódica es ésta y las reacciones adversas son estas dos. Así que, siempre que tengamos Fe más más y Fe 3 más; así que, intentarían formar Fe OH enteros 2 y Fe OH enteros 3 y tratarán de depositar. Por lo tanto, este es el depósito si lo considero; entonces, ahora, la corrosión; eso significa, este hierro se está disolviendo. Por lo tanto, el hierro se disuelve preferentemente en esta zona; en esta zona en la parte central, la parte central se convierte en mi ánodo. Y esos iones de hierro formarán OH menos que está formandoen esta reacción en particular y formarán un depósito alrededor de esta zona alrededor de esta zona. Por lo tanto, estos son mi depósito de óxido férrico de ferricoxido o óxido de feróxido. Por lo tanto, la corrosión está teniendo lugar en la parte central y las regiones de las regiones o estas regiones tendrán muy poca corrosión, ya que las reacciones catódicas preferencialesestán teniendo lugar y por qué se convierte en catódica? Porque tenemos estas situaciones; por lo tanto, se convierte en una célula de concentración y donde esto es parte negativa y esto es positivo y esto es positivo. Por lo tanto, se trata de un fenómeno típico de corrosión cuando se producen fenómenos de corrosión dentro de una gota de agua; a pesar de que se hospeda momentáneamente de esta gota de agua se está quedando momentáneamente, pero aún así se pueden producir estas reacciones corrosivas. Y con el tiempo verías que podría haber un pequeño si wesee cuidadosamente bajo el microscopio veremos que sí esta zona tiene ataque más que la zona circundante la zona anular ok .Así, ah esto es el efecto debido a la célula de concentración de ah o la célula de aireación diferencial que se forma debido a la concentración de oxígeno o el oxígeno disuelto en el agua en el electrolito; por lo que, esto es básicamente lo llamamos una corrosión del agua de lluvia. Por lo tanto, en este momento vamos a detener nuestra discusión en nuestra próxima conferencia. Gracias.