Significado y funcionamiento
En el electrodo de zinc, el Zn se convierte en Zn²⁺, liberando electrones, y en el electrodo de cobre, el Cu²⁺ acepta electrones y se convierte en cobre. Este es un proceso donde la oxidación y la reducción están unidas.
Los electrones fluyen a través del circuito externo desde el zinc hasta el cobre. El puente de sal proporciona una vía iónica que reduce el desequilibrio de carga en las soluciones; no transporta los electrones directamente como un cable metálico.
Relaciones y condiciones de validez
En la aproximación simple de concentración a 25 °C, la relación es E=1.10−(0.0592/2)log₁₀([Zn²⁺]/[Cu²⁺]). El índice de reacción y la temperatura afectan la diferencia de potencial.
El nivel de actividad se aproxima utilizando la conductividad, y se compara con un potencial más cercano al equilibrio. Cuando la corriente real es alta, las variaciones en la resistencia interna, la polarización y la concentración causan diferencias en el voltaje terminal.
Qué observar en la simulación
El flujo de electrones requiere equilibrio de carga a través de circuitos externos cerrados y puentes salinos. En un puente salino se mueven iones, no electrones.
Mientras 25 °C y E°=1,10 V, es el modelo Nernst. Se utiliza la concentración en lugar del nivel de actividad. El voltímetro muestra el voltaje de circuito abierto calculado. Al separar el puente salino, no se predice el voltaje terminal real. La corriente es un indicador relativo de conexión, E/1,10, no la corriente real en A. Se excluyen la resistencia interna, la polarización, el consumo de concentración, el potencial de líquido a líquido y la corriente transitoria instantánea. Cuando se desconecta, la corriente continua se trata inmediatamente como 0.
Relaciones y símbolos clave
E = 1.10 − (0.0592/2) log₁₀([Zn²⁺]/[Cu²⁺])
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| E | Diferencia de potencial de la pila | V |
| [Zn²⁺], [Cu²⁺] | Aproximación de las concentraciones iónicas de la disolución | mol/L |
Ejemplo resuelto
¿Cuál es el movimiento de los electrones y los iones del puente salino en el conductor externo?
El Zn se oxida y cede electrones y el Cu²⁺ se reduce. Un puente salino mantiene el equilibrio de carga en ambos lados de la solución mediante el movimiento de iones.
Errores frecuentes
- Sin un puente salino puede acumularse un desequilibrio de carga que dificulte mantener la reacción de la pila.