¿Qué es la FEM y los potenciales de óxido reducción?
La fuerza electromotriz (FEM), también conocida como voltaje o diferencia de potencial, es una medida de la energía que impulsa la corriente eléctrica a través de un circuito. En el contexto de la química, la FEM se utiliza para calcular los potenciales de óxido-reducción (también conocidos como potenciales de electrodo) de las reacciones de oxidación y reducción.
Los potenciales de óxido-reducción son un aspecto clave en la electroquímica, ya que nos permiten predecir si una reacción de óxido-reducción ocurrirá espontáneamente o si se requerirá una fuente externa de energía. Estos potenciales se miden en relación con un electrodo de referencia, que se toma como el estándar para todas las mediciones electroquímicas.
¿Cómo se calculan la FEM y los potenciales de óxido reducción?
Para calcular la FEM y los potenciales de óxido-reducción de una reacción, se utiliza la ecuación de Nernst. Esta ecuación establece la relación entre la concentración de los reactivos y productos en una reacción de óxido-reducción, y la constante de equilibrio de la reacción.
La fórmula general de la ecuación de Nernst es la siguiente:
E = E° – (RT/nF) * ln(Q)
Donde:
– E es el potencial de óxido-reducción de la reacción.
– E° es el potencial de óxido-reducción estándar.
– R es la constante de los gases ideales (8.314 J/(mol·K)).
– T es la temperatura absoluta en Kelvin.
– n es el número de electrones involucrados en la reacción de óxido-reducción.
– F es la constante de Faraday (96,485 C/mol).
– ln(Q) es el logaritmo natural del cociente de reactivos y productos, conocido como cociente de reacción.
Para calcular la FEM y los potenciales de óxido-reducción, primero debemos determinar los valores de las concentraciones de los reactivos y productos en la reacción, y luego utilizar estos valores en la ecuación de Nernst. Es importante tener en cuenta que la FEM puede variar dependiendo de las condiciones de la reacción, como la temperatura y la presión.