Torna al llistat dels Diccionaris en Línia

Diccionari de química (històric complet)

Presentació

Cerca bàsica

Cerca avançada

  • ca  pila de concentració en l'electròlit, n f
  • es  celda de concentración en el electrolito
  • es  pila de concentración en el electrolito
  • en  electrolyte concentration cell

Electroquímica

Definició
Pila de concentració en què l'ànode i el càtode posseeixen el mateix electròlit però amb diferents concentracions. Malgrat això, pot ser una pila sense transport si no hi ha cap unió líquida entre les dissolucions, com en el cas de la pila PtE | H2( P) | HCl(m1) | AgCl(s) | Ag | AgCl(s) | HCl(m1) | H2(P) | PtD. Es tracta en realitat de dues piles en sèrie, cadascuna amb un elèctrode d'hidrogen i un elèctrode de plata-clorur de plata amb una unió elèctrica (pot ser el mateix fil de plata) entre els dos elèctrodes de Ag| AgCl(s)| Cl, com es mostra a la figura. La reacció química associada a la pila és HCl(m1) HCl(m1) i l'equació de Nernst s'expressa com E = (R T/ F) ln (a1/ a1), on a1 i a1 són les activitats de l'HCl en les dissolucions de concentració m1 i m1, respectivament. També pot ser una pila amb transport si hi ha una unió líquida entre els electròlits de l'ànode i del càtode. Un exemple n'és la pila PtE | H2( P) | HCl(m1) HCl(m1) | H2( P) | PtD, semblant a l'anterior però amb transport d'ions a través del diafragma, com es mostra a la figura. Això fa que la seva reacció química associada sigui t HCl(m1) t HCl(m1), on t és l'índex de transport del Cl, i l'equació de Nernst s'expressi com E = t (R T/ F) ln (a1 / a 1). Es pot calcular t com el quocient entre la fem d'aquesta última pila amb transport i l'anterior sense transport. Vegeu també ^diafragma d'una cel·la^.

Nota

  • Imatges_electroquímica 050 (A) pila de concentració en l'electròlit amb transport B) pila de concentració en l'elèctrolit sense transport)
  • ca  pila de corrosió, n f
  • es  pila de corrosión
  • en  corrosion cell

Electroquímica

Definició
Element constituït per dos materials metàl·lics en contacte elèctric entre si i recoberts per una capa d'electròlit o immergits en ell, que explica l'espontaneïtat de la corrosió electroquímica. S'oxida el material de potencial d'elèctrode més negatiu en el medi considerat, mentre que la reducció de l'oxidant té lloc sobre l'altre. També pot succeir que hi hagi un sol material metàl·lic i que el contingut d'oxigen en dues regions properes sigui diferent, en què també s'oxida la zona amb potencial d'elèctrode més negatiu, és a dir la de menor contingut d'O2 dissolt. A la figura es mostra l'esquema d'una pila de corrosió on el zinc s'oxida quan es troba en contacte elèctric amb ferro, tot estant ambdós recoberts d'una capa d'electròlit aquós amb clorurs i oxigen dissolt. El contacte elèctric entre dos metalls amb diferent potencial d'elèctrode fa que circuli un corrent local entre ells, els electrons ho fan entre els metalls i els ions per la part de la dissolució, de la mateixa manera que circula un corrent pel circuit exterior d'una pila galvànica quan els dos elèctrodes submergits en un electròlit es posen en contacte elèctric a través d'una resistència externa. A la corrosió uniforme, la pila de corrosió té dimensions atòmiques, de forma que el potencial de l'ànode coincideix amb el del càtode. Vegeu també ^sèrie galvànica^ i ^airejament diferencial^.

Nota

  • Imatges_electroquímica 075 (esquema d'una pila de corrosió)
  • ca  pila de Grove-Bunsen, n f
  • es  pila de Grove-Bunsen
  • en  Grove-Bunsen cell

Electroquímica

Definició
Pila galvànica primària constituïda per un ànode de zinc submergit en àcid sulfúric diluit i un càtode de platí (Grove, 1838) o de grafit (Bunsen,1841) submergit en una dissolució d'àcid nítric, tot estant ambdues dissolucions separades per un diafragma. La seva potència és superior a la de la pila Daniell perquè empra un oxidant més fort, l'àcid nítric, però presenta el problema de la difusió de l'àcid nítric cap al compartiment anòdic, on reacciona violentament amb el zinc. Quan es va construir, es pensava que l'àcid nítric oxidava l'hidrogen al càtode i, per tant, produïa la despolarització de la pila, cosa que solucionava el problema de la pila de Volta. Aquesta creença va donar origen al terme despolaritzador, que volia dir oxidant sòlid o dissolt, tot i que aquella interpretació era errònia perquè és el propi ácid nítric qui es redueix. Vegeu també ^diafragma d'una cel·la^.
  • ca  pila de liti, n f
  • es  pila de litio
  • en  lithium cell

Electroquímica

Definició
Pila galvànica en què l'ànode és de liti. La família de les piles de liti es diferencia en el càtode i l'electròlit. La connexió en sèrie o en paral·lel de les mateixes dóna lloc a la família de les bateries de liti. Tenen com avantatges respecte d'altres piles: a) un alt potencial de cel·la; b) una alta densitat de càrrega (uns 7 g de Li subministren una càrrega igual a la constant de Faraday); c) una alta densitat de corrent de descàrrega; d) algunes són recarregables; e) una alta densitat d'energia; f) una alta densitat de potència. L'elevat potencial de cel·la de la pila de liti és degut a la seva reactivitat, la qual cosa fa també que s'hagi de manipular en absència d'humitat i d'oxigen mitjançant tècniques especials. Un exemple de pila de liti comercial és la de liti-clorur de tionil, que té un potencial en circuit obert de 3,6 V i subministra uns 3,4 V durant la descàrrega amb una densitat d'energia entre 250 i 500 Wh kg1. L'electròlit d'aquesta pila és una dissolució de LiAlCl4 en SOCl2, i el dissolvent es redueix sobre un càtode de carboni de gran àrea segons 2 SOCl2 + 4 e S + SO2 + 4 Cl. Les bateries de liti s'usen en instal·lacions militars i mèdiques, en computadors i dispositius electrònics, i també hi ha mercat de petit consumidor. Hi ha bateries amb dissolvents orgànics en què la reducció pot conduir a la intercalació del liti en MnO2 o MoS2 (x Li+ + MoS2 + x e LixMoS2), o en què pot tenir lloc la reducció del cromat de plata (Ag2CrO4 + 2 e 2 Ag + CrO42) o la del polimonofluorur de carboni ((CF)n + n e n F + n C). Algunes empren electròlits sòlids com el LiI, de corrent i densitat de potència molt petits, però que troben aplicacions en implantacions mèdiques i dispositius electrònics de baix consum. Vegeu també ^acumulador^, ^bateria galvànica^, ^sèrie electroquímica^ i ^potència de descàrrega d'una bateria^.
  • ca  pila de Poggendorff-Grenet, n f
  • es  pila de Poggendorff-Grenet
  • en  Poggendorff-Grenet cell

Electroquímica

Definició
Pila galvànica primària constituïda per un ànode de zinc i un càtode de grafit submergits en una dissolució de dicromat de sodi i d'àcid sulfúric (Grenet, 1856). Aquesta dissolució reacciona amb el zinc, però menys violentament que l'àcid nítric. Com que aquesta reacció produeix l'autodescàrrega de la pila, l'ànode de zinc és una peça mòbil que només s'introdueix en l'electròlit just abans de fer-la funcionar. El precedent d'aquesta pila fou la desenvolupada per Poggendorff (1842), en què la dissolució de dicromat de sodi i d'àcid sulfúric, on s'hi submergia el càtode, estava separada per un diafragma d'una altra d'àcid sulfúric, on s'hi submergia l'ànode. Vegeu també ^pila de Grove-Bunsen^ i ^diafragma d'una cel·la^.
  • ca  pila de reserva, n m
  • es  pila de reserva
  • en  reserve cell

Electroquímica

Definició
Pila galvànica amb elèctrodes molt actius que es té preparada, sense electròlit, per a fer-la funcionar en cas de necessitat. Per això, s'afegeix l'electròlit per a produir l'activació de la pila o aigua, en cas que la pila contingui una sal anhidra, i la cel·la dóna un corrent de forma immediata. Una altra forma de procedir consisteix a emprar un electròlit sòlid, i quan es necessita l'energia elèctrica, l'escalfa fins que es fon. Per regla general, un cop activada, la pila no es pot desactivar.
  • ca  pila de semicombustible, n f
  • es  pila de semicombustible
  • en  compound cell
  • en  semi-fuel cell

Electroquímica

Definició
Pila galvànica en què un reactiu es troba en quantitat limitada, mentre que l'altre s'afegeix contínuament, com a la pila de combustible, durant la descàrrega. La duració de la descàrrega d'aquesta pila depèn de la quantitat del primer reactiu, ja que la pila s'exhaureix quan aquest pràcticament s'acaba. Exemples en són la pila zinc-aire, la pila ferro-aire i la pila alumini-aire. En aquestes piles metall-aire, el metall s'oxida en medi alcalí i l'oxigen de l'aire es redueix en un elèctrode de difusió de gas. El potencial en circuit obert d'aquest tipus de piles va des d'1 fins a 1,5 V.
  • ca  pila de Volta, n f
  • es  pila de Volta
  • en  Volta pile

Electroquímica

Definició
Bateria galvànica constituïda per un conjunt de parelles de discs de plata, o de coure, i de zinc en contacte elèctric, de forma que cada parella es manté separada de les altres per una tela ampla impregnada d'una dissolució salina, com es mostra a la figura. Cada parella de discs és un elèctrode bipolar, atès que per una cara s'oxida el zinc segons Zn Zn2+(aq) + 2 e, i per l'altra, es desprèn hidrogen en reduir-se l'aigua segons 2 H2O + 2 e H2(g) + 2 OH(aq). N'existeix també una versió en què les teles són substituïdes per dissolucions. El problema principal d'aquesta pila és l'acumulació de l'hidrogen sobre el càtode, la qual cosa causa la seva polarització amb una pèrdua important de voltatge. El potencial en circuit obert de cada cel·la individual és de 0,4 V. L'any 1803 es va construir una bateria amb 2.100 cel·les individuals per tal d'obtenir alts corrents de descàrrega. Vegeu també ^voltatge d'una bateria^.

Nota

  • Imatges_electroquímica 073 (esquema de la pila de Volta)
  • ca  pila, n f
  • ca  pila elèctrica, n f sin. compl.
  • ca  pila galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila voltaica, n f sin. compl.
  • es  pila
  • es  pila eléctrica
  • en  battery
  • en  cell
  • en  electric cell

Metal·lúrgia

Definició
Generador electroquímic que produeix una tensió contínua per acció d'una reacció química, tensió que va decreixent a mesura que la pila es va consumint. Essencialment es compon d'un electròlit i dos elèctrodes (positiu i negatiu), que constitueixen un parell voltaic; a més, hi ha el despolaritzador. Vegeu també ^cel·la electroquímica^.
  • ca  pila, n f
  • ca  cel·la galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila elèctrica, n f sin. compl.
  • ca  pila galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila voltaica, n f sin. compl.
  • es  celda galvánica
  • es  pila galvánica
  • en  galvanic cell

Electroquímica

Definició
Cel·la electroquímica capaç de produir energia elèctrica en tancar el circuit a través d'una resistència externa. L'energia elèctrica es produeix directament a partir de l'energia de la reacció química associada a la pila. Es representa les piles galvàniques mitjançant un diagrama en què es tenen en compte els convenis següents: l'ànode s'escriu a l'esquerra i el càtode, a la dreta, amb cada elèctrode descrit per la seva notació i els dos terminals dels mateix metall; la separació entre fases s'indica per una línia vertical (|); una paret porosa de separació entre dos líquids miscibles es designa per una línia vertical discontínua o de punts (); un pont salí se simbolitza per dues línies verticals(||) o dues línies verticals discontínues (); dues espècies presents en la mateixa fase se separen per una coma (,). Un exemple de pila galvànica ve donat pel diagrama PtE | H2 | HCl(aq) | AgCl | Ag | PtD, on els subíndexs del Pt indiquen esquerra i dreta, respectivament, com es mostra a la figura. A efectes pràctics es pot emprar terminals de Cu units al PtE i a la plata, perquè les diferències de potencial d'ambdós contactes metàl·lics són insignificants. Això fa que la pila anterior es representi normalment sense el PtD i, en general, no se sol indicar quins són els terminals metàl·lics a part del metall propi dels elèctrodes. En circuit obert cada elèctrode està en equilibri electroquímic. La semireacció de reducció és AgCl(s) + e(PtD) Ag + Cl(aq) i la d'oxidació 1/2 H2(g) H+(aq) + e(PtE), sense que hi hagi cap reacció química neta. La reacció electroquímica en equilibri de la pila és AgCl(s) +1/2 H2(g) + e(PtD) Cl(aq) + H+(aq) + Ag + e(PtE), i es pot aplicar l'equació de Nernst per a determinar la seva fem, on es pren les activitats de les espècies químiques iguals a les que s'han preparat en fer la pila, perquè la seva anàlisi química no detecta cap canvi composicional quan s'assoleix l'equilibri electroquímic. En tancar el circuit connectant els seus terminals a una resistència externa R, resulta que el potencial de cel·la és positiu perquè el potencial intern del terminal PtD és més gran que el del PtE, i els electrons procedents de l'oxidació de l'hidrogen en l'ànode passen al càtode pel circuit exterior a la pila, on redueixen el AgCl. La semireacció de reducció és AgCl(s) + e Ag + Cl(aq) i la d'oxidació 1/2 H2(g) H+(aq) + e, i la suma d'ambdues dóna la reacció química associada a la pila AgCl(s) + 1/2 H2(g) Ag + Cl(aq) + H+(aq). En aquestes condicions, circula un corrent a través de l'electròlit on l'ió H+ és transportat cap al càtode i l'ió Cl, cap a l'ànode, hi ha una caiguda òhmica en la dissolució, i el potencial de l'ànode augmenta i el del càtode disminueix, cosa que fa que el potencial de cel·la sigui menor que la fem en circuit obert. El sistema ja no està en equilibri i per tant no es pot aplicar l'equació de Nernst. Atès que la pila genera un corrent pel circuit exterior que va des del càtode fins a l'ànode (els electrons ho fan en sentit contrari), el càtode serà l'elèctrode de polaritat positiva i l'ànode, el de polaritat negativa. Les piles galvàniques poden estar constituïdes per elèctrodes de naturalesa diferent o bé per elèctrodes iguals amb diferents concentracions de les espècies químiques, i poden presentar unions líquides. Vegeu també ^pila química^, ^pila de concentració^ i ^pila amb transport^.

Nota

  • Imatges_electroquímica 051 (esquemes de la pila PtE| H2| HCl(aq)| AgCl| Ag en circuit obert (a l'esquerra) i en circuit tancat a través d'una resistència externa R (a la dreta). A la part inferior es representen els corresponents canvis de potencial eléctric en funció de la distància entre elèctrodes (per als símbols, vegeu ^potencial de cel·la^))