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Celda galvánica

Celda galvánica

La celda galvánica es un dispositivo que consiste en dos metales diferentes conectados por medio de un puente salino o un disco poroso situado entre cada media celda. Recibe su nombre en honor a Luigi Galvani.

La pila voltaica, inventada en 1800 por Alessandro Volta es similar a la celda galvánica. Estos descubrimientos prepararon el camino a las baterías eléctricas.

El metal de una celda galvánica se disuelve en el electrolito a dos velocidades diferentes. Los metales se convierten iones positivos en disolverse y los electrones quedan en la parte no disuelta. Como resultado, el metal adquiere una carga negativa neta al tiempo que el electrolito se convierte cargado positivamente. Cada metal es sometido a la mitad de una reacción redox, con tasas de disolución diferentes que dan diferentes potenciales de reducción entre el electrolito y cada metal. Si una conexión eléctrica, como un hilo metálico u otro tipo de contacto directo entre los dos electrodos, aparece una corriente eléctrica al metal. Al mismo tiempo, una corriente eléctrica igual pero de iones positivos aparece en el electrolito. Los iones del metal más activo, que forma el ánodo, son transferidos al electrolito. Los iones disueltos también son transferidos al metal menos activo, el cátodo, y se depositan sobre su superficie, recubriéndolo. De esta manera el ánodo se consume o corroe, cuando el material del ánodo ha sido totalmente consumido, el potencial de la celda cae y la corriente se detiene. El metal puede ser considerado como el combustible que proporciona la energía al widget. Un proceso similar es utilizar la electrólisis. La corriente eléctrica en el electrolito es igual a la corriente del circuito externo, es decir, el circuito eléctrico completo está formado tanto por camino externo, que recorren los electrones, como por la parte del electrolito, que recorren los iones positivos.

Hay un flujo de electrones desde el ánodo, los iones oxidados, hacia el cátodo, los átomos reducidos (que captan electrones). Este flujo producido por una reacción de oxidación-reducción (redox) es lo que constituye la corriente eléctrica que produce la celda.

Potencial eléctrico de una celda galvánica

El potencial estándar de reducción (captación de electrones) de una celda puede ser determinado fácilmente utilizando una tabla de potenciales. También se puede utilizar una tabla de oxidación potencial, pero es mucho más habitual utilizar la de reducción. El primer paso consiste en identificar los dos metales que reaccionan a la celda. Entonces hay que mirar el valor de la columna Eo , en voltios , para cada una de las dos medias reacciones. El potencial de la celda será igual al valor más positivo de E o menos el valor menos negativo de Eo .

Corrosión galvánica

La corrosión galvánica es un proceso que degrada los metales electroquímicamente. Esta corrosión se produce cuando dos metales diferentes se ponen en contacto en presencia de un electrolito, como la salmuera, formando una celda galvánica. La celda también se formaría si un único metal fuera expuesto a dos concentraciones diferentes de electrolito. El potencial electroquímico resultante produce una corriente eléctrica que disuelve electrolíticamente el metal menos noble.

Historia de la celda galvánica

En 1780, Luigi Galvani descubrió que cuando dos metales diferentes (por ejemplo, cobre y zinc) están conectados y luego ambos tocan al mismo tiempo a dos partes diferentes de un nervio de una pierna de rana, entonces la pierna se contrae. Lo llamó "electricidad animal". La pila voltaica, inventada por Alessandro Volta en los años 1800, consiste en un montón de celdas similares a la celda galvánica. Sin embargo, Volta lo construyó enteramente a partir de material no biológico para desafiar la teoría de la electricidad animal de Galvani (y la posterior experimentadora Leopoldo Nobili ) en favor de su propia teoría de electricidad de contacto metal-metal. Carlo Matteucci a su vez construyó una batería enteramente de material biológico en respuesta a Volta. Estos descubrimientos allanaron el camino para las baterías eléctricas; La célula de Volta fue nombrada un hito de la IEEE en 1999.

Fue sugerido por Wilhelm König en 1940 que el objeto conocido como la batería de Bagdad podría representar la tecnología de células galvánicas de la antigua Parthia. Se ha demostrado que las réplicas llenas de ácido cítrico o jugo de uva producen una tensión. Sin embargo, está lejos de ser cierto que este era su propósito-otros estudiosos han señalado que es muy similar a los recipientes que se sabe que se han utilizado para almacenar rollos de pergamino.

Tipo de celda galvánica

De tipos de celdas galvánicas distinguimos tres:

  • Celda de concentración
  • Celda electrolítica
  • Celda electroquímica
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Última revisión: 5 de septiembre de 2017

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