Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Electroquímica

Conceptos importantes
by

Erick Juárez

on 23 November 2012

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Electroquímica

2012-2 ELECTROQUÍMICA ¿Qué es la electroquímca? Es la parte de la química que se encarga de estudiar la transformaciones entre energía eléctrica y química Reacciones Redox Zn° ----> Zn(2+) + 2e-
Fe3+ + 1e- ----> Fe2+ Ecuación de Nernst E= E° + (0.0592/n)log([oxidante]/[reductor]) Potenciales de reducción El potencial de reducción de una semi-celda es una medida de la tendencia a la reducción de una determinada semirreacción Los potenciales estandar de reducción (E°) reportados en la literatura, se utilizan para la predicción de reacciones, mediante la elaboración de una escala de potenciales con sus respectivos pares ox/red Ox 5 Red 1 ox 1 red 2 ox 2 red 3 ox 3 red 4 ox 4 red 5 E Electrolitos Fuertes Grado en el que conducen la electricidad Débiles ácidos y bases débiles Existen principalmente en forma de moléculas Solo una pequeña fracción está en forma de iones ácidos y bases fuertes Casi disociados al 100% Compuestos iónicos Dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente electrica de sustancias ionizadas denomindas electrolitos. Es conocido también como celda galvánica o voltáica Celdas electroquímicas Celdas electroquímcas usada para convertir energía química en energía electrica. La energía es producida por una reacción redox espontánea dentro de la celda Celdas voltáicas Celdas electrolíticas Celdas electroquímicas utilizadas para causar un cambio químico mediante la aplicación de energía electrica (reacciones no espontáneas) Es un conductor en un circuito que lleva los electrones desde o hacia una sustancia no metálica. Electrodos Cátodo. Elctrodo (-) en el que se lleva a cabo la reducción. Los electrones se "consumen" en el cátodo y entran en la celda. Es hacia donde van los cationes Ánodo. Electrodo (+) en el que se lleva a cabo la oxidación. Los electrones se producen en el ánodo y salen de la celda. Es hacia donde van los aniones Electrólisis Proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. Electrocoagulación Ventajas Desventajas Pasos En que
consiste Factores que
la afectan Desestabilización de contaminantes Separación por flotación o sedimentación Formación de coágulos (cc) image by nuonsolarteam on Flickr formación del coagulante Electroflotación Equipos simples y operación fácil
Funciona para una gran variedad de contaminantes
Se puede combinar con electroflotación. Uso de electricidad
Ánodo se sacrifica ya que se disuelve para formar iones
La corrosión puede afectar los electrodos Materiales más utilizados hierro y aluminio Densidad de corriente pH Concentración del contaminante Conductividad Determina la cantidad de iones que habrá en disolución.
Ley de Faraday: Moles formados está relacionado con la cantidad de carga.
Demasiada densidad de corriente calentaría el agua. -La electrocoagulación es una energía limpia, se conoce desde el siglo XX.

-El principio de la electrocoagulación es desestabilizar las partículas contaminantes, que se encuentran en emulsión con el agua y hacer que precipiten o floten para separarlas por métodos físicos.

-Se utiliza para remover principalmente grasa, aceite y petróleo de aguas residuales.

Los aceites se pueden separar por procesos físicos de la fase acuosa, sin embargo, al formar emulsiones no es fácil separarlas lo que presenta un impacto ambiental. Se forma una capa externa con carga que reduce la tensión y estabiliza Jabones y detergentes como emulsificantes Los iones desestabilizan estas cargas. Los hidróxidos atrapa las partículas coloidales facilitando su conglomeración, ya que funciona como puente de unión entre partículas cuaguladas. Estructura molecular Densidad y Viscosidad Presión de vapor, tensión superficial y capilaridad Capacidad calorífica y entalpía estándar de formación Entalpía de fusión y vaporización Constante de producto iónico (Kw) Difusión molecular de sustancias disueltas y Absorción de la luz Punto de ebullición, fusión, triple y crítico Conductividad eléctrica Densidad @: 0°C = 0.99987 g/mL
4°C = 1.000 g/mL
25°C = 0.99707 g/mL Viscosidad dinámica @:
0°C = 1.79 cp
4°C = 1.57 cp
20°C = 1.01 cp Presión de Vapor @:
0°C: 4.58 mmHg
4°C: 6.10 mmHg
20°C: 17.5 mmHg Tensión Superficial @:
0°C: 75.6 dinas/cm
4°C: 74.8 dinas/cm
20°C: 72.8 dinas/cm Conductividad eléctrica @ 25°C en:
Agua pura : 0.05 µS/cm
Agua potable: 50 a 100 µS/cm Constante del producto iónico Kw @:
0°C: 1.14 x 10^-15
25°C: 1.01 x 10^-14
50°C: 5.47 x 10^-14 Entalpía de Fusión @ 1bar y 0°C:
6.008 kJ/mol Entalpía de Vaporización @ 1bar y 25°C:
44.016 kJ/mol Calor específico:
Hielo (-3°C): 2.092 J/g-K
Agua a 14.5°C: 4.184 J/g-K
Vapor de Agua a 100°C: 1.841 J/g-K Entalpía Estándar de Formación @ 1 bar y 25°C:
(l): -285.83 kJ/mol
(g): -241.82 kJ/mol @ 1 bar
Punto de Fusión: 0°C
Punto de Ebullición: 100°C
Punto Triple:
T: 0.01°C
P: 0.006 atm
Punto Crítico:
Tc: 647.4K
Pc: 218.3 atm Propiedades fisicoquímicas del agua Corrosión
Fe++ + 2e- --> Fe (s) Tratamiento de aguas residuales Parámetros de la calidad del agua *Intercambio Iónico
*Adsorción
*Precipitación Química Desinfección Spark Proceso Clarificación Acondicionamiento
químico y
organoléptico *Coagulación
*Floculación
*Sedimentación
*Filtración
*Electrocoagulación
*Electroflotación *Cloro*Ozono
*Radiación Ultravioleta
*Electrodesinfección *Dureza: La dureza es debido a la presencia de sales disueltas de calcio y magnesio, esta propiedad mide la capacidad del agua para producir incrustaciones. La dureza se puede expresar como meq/l en ppm de CO3Ca, o en grados hidrométricos. Las aguas con menos de 50 ppm de CO3Ca se llama blandas, hasta 100 ligeramentos duras y hasta 200 moderadamente duras y a partir de 200 ppm muy duras. Para disminuir la dureza del agua se puede someter a tratamiento de ablandamiento o desmineralización.
*Acidez Mineral: Normalmente en aguas superficiales pueden estar contaminadas por ácidos de drenajes, estos afectan a tuberías o calderas por corrosión. Se determina por adición de base y se corrige mediante neutralización de álcalis.
*Sólidos disueltos: Para agua potable el valor máximo deseable es de 500 ppm.
Sólidos en suspensión: Sol sólidos sedimentables y no son deseables en aguas de proceso ya que pueden causar depósitos en las conducciones, calderas y diferentes tipos de equipos. Componentes iónicos presentes en el agua y su importancia. *Cloruros *Nitratos
*Fosfatos *Fluoruros
*Sílice *Sulfuros
*Sodio *Calcio
*Magnesio *Hierro Coagulación:
Es un proceso de desestabilización de partículas suspendidas favoreciendo la aglomeración para eliminar las materias en suspensión estables, la coagulación elimina la turbidez y la concentración de materias orgánicas y microrganismos. La floculación se lleva acabo después de la coagulación, la floculación consiste en la agitación de la masa coagulada que permite el crecimiento y aglomeración de los flóculos recién formados con la finalidad de aumentar tamaño para sedimentar con facilidad. Conceptos de electricidad Fuerza electostática entre dos cargas
Permisividad en el vacío y permisividad en el medio
Potencial eléctrico Leyes de Faraday Relación entre la cantidad de electricidad que atraviesa la solución, y la cantidad de material que se libera en los electrodos. 1. La masa de un elemento que se produce en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad Q que atraviesa el líquido. 2. La masa de un elemento que se libera en un electrodo es proporcional al peso molecular del elemento Q = It Constante de Faraday = F = 96485 C/mol *Sabor y olor: Determinaciones organolépticas.
*Color: El color es la capacidad de adsorber ciertas radiaciones del espectro visible. Aunque no se puede atribuir a ningún constituyente exclusivamente, hay ciertos colores en aguas naturales indicativos de la presencia de ciertos contaminantes.
*Turbidez: Es la dificultad del agua para transmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos. La turbidez interfiere con la mayoría de procesos a que se pueda destinar el agua. La turbidez se elimina mediante procesos de coagulación, decantación y filtración Ley de Ohm Establece que la intensidad de corriente eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es lo contrario de la resistencia eléctrica. I = G x V = V/R Conductores Los elementos conductores tienen la facilidad para permitir el movimiento de cargas y sus átomos se caracterizan por tener muchos electrones libres y aceptarlos o cederlos con facilidad , por lo tanto son materiales que conducen la electricidad. Su conductividad llega a ser del orden de 1x10^7 (Ohm/m) Semiconductor Un semiconductor es un elemento que actúa como aislante o como conductor dependiendo de diversos factores, como por ejemplo, el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide o la temperatura del medio en el que se encuentra. Su conductividad varía entre 1x10^-6 y 1x10^-4 (Ohm/m) Corriente iónica. Son corrientes formadas por iones: átomos con un exceso de carga positiva (cationes) o negativa (aniones) Potencial electroquímico. El potencial eléctrico de una celda electroquímica es la medida de la "presión" del flujo de electrones producido por la celda. Este potencial es igual a la diferencia en los potenciales de oxidación entre las dos semi-celdas que constituyen las pilas. φ Una corriente eléctrica no es sino un movimiento de partículas cargadas producido por un campo eléctrico aplicado Aislante Los cuerpos aislantes son aquellos que no permiten el paso e intercambio de electrones periféricos, siendo sus átomos normalmente estables , por lo tanto no dejan pasar corriente a través de ellos. Su conductividad es del orden de 1x10^-22 (Ohm/m) Medición El dispositivo medidor del potencial eléctrico o del voltaje, se conoce como voltímetro Emulsiones
Full transcript