Introducción a la Electroquímica

La Electroquímica es la sección de la Química que considera las reacciones químicas en las que se produce una transferencia de electrones.

Este tipo de reacciones químicas son llamadas reacciones electroquímicas o también reacciones de oxidación-reducción (reacciones redox).

Las reacciones electroquímicas se pueden producir tanto en un medio homogéneo (especies en disolución) como heterógeneo. En este último caso, generalmente, una de las especies que forma parte de la reacción de transferencia de electrones es un sólido (metal o semiconductor), mientras que otro de los reactivos está en disolución. Pero puede darse casos de reacciones redox en medios sólido-gas, o sólido-sólido, etc.

En las reacciones redox, existe una transferencia de electrones desde una de las especies de la reacción hacia otra especie. Por lo tanto, una especie pierde electrones, llamada reductor, que en este proceso pasará a un estado de oxidación más elevado, por lo tanto, oxidándose. La otra especie, capta los electrones, llamándose oxidante. Esta especie se reduce, pasando a un estado de oxidación menor.

Red₁ – ne^- <-> Ox₁
Ox₂ + ne^- <-> Red₂

Siempre que haya una especie que se oxida, debe haber otra especie que se reduzca en el sistema, ya que los electrones se deben transferir de una especie a otra, no crearse o destruirse.

Para que haya una reacción electroquímica con especies en disolución líquida, esta disolución debe ser conductora de electrones, esto se consigue utilizando una disolución iónica, ya que los iones pueden conducir electricidad. Esta sustancia que produce iones en disolución se denomina electrolito.

Existen dos tipos de reacciones electroquímicas principales en las que:

• Se necesita aporte de una corriente eléctrica externa. Estas reacciones electroquímicas no son espontáneas, por lo que se necesita ese aporte energético exterior para producirse. Este proceso se llama Electrólisis.

• Se genera corriente eléctrica a partir de la reacción. Estas reacciones son espontáneas, y además producen energía. Seguramente este tipo de reacciones están ocurriendo muy cerca de ti en estos momentos si tienes un móvil, un reloj, una calculadora o un automóvil. Exacto, las pilas y baterías, son los ejemplos más característicos de este tipo.

En este blog se hablará sobre todo de Química Electroanalítica (más sobre ella en siguientes artículos). Con lo que nos centraremos en la parte de la Electroquímica que trata de reacciones heterogéneas entre un conductor electrónico sólido o líquido inmiscible (al que llamaremos electrodo), y sustancias en disolución líquida.

Hablando de Electroquímica

De nuevo me dispongo a hacer algo útil con este blog antes de que muera de pena o de alguna enfermedad similar.

Ahora que soy Licenciado en Química por una de las mejores facultades de Química de España (ya sé que no es decir mucho ), voy a intentar compartir algunos de los conocimientos que he adquirido durante estos años, en forma de artículos en este blog. De esta manera, espero seguir aprendiendo y profundizando en los temas de la Química que más me interesan. Y esto es, la Electroquímica, especialmente la Electroquímica Analítica.

Escribiré una serie de artículos teóricos sobre la Electroquímica Analítica más convencional, y espero, también, comentar algunos artículos científicos para dar cuenta de los movimientos que se están produciendo en la actualidad en esta gran ciencia. Si conocéis un poco este mundillo, sabréis que cada mes se mueve una cantidad inmensa  de información científica en multitud de revistas y congresos, así que será imposible hablar de todo, por lo tanto enfocaré mis escritos hacia los temas actuales que más me interesen, siempre dentro de la Electroquímica Analítica. Quizás hable de algún tema de Quimiometría, pero eso será en contadas ocasiones.

Si os preguntáis por que me interesa el Electroanálisis, habiéndo otras ciencias en Química Analítica mucho más populares como Cromatografía o Espectroscopia, es por varias razones. Los instrumentos utilizados en Electroanálisis son, en general, mucho más baratos, la miniaturización que se puede realizar a ellos es mucho mayor en la actualidad, y son muy fáciles de fabricar, y de utilizar. Todos estos factores, significan que en un futuro esta tecnología podría estar accesible a las masas, y no sólo ser utilizados por gente altamente cualificada. En el presente, esto ya es posible verlo, como máximo exponente, en los medidores de glucosa que existen en el mercado.

También, es un tema de gusto personal. Igual que te puede gustar el café o no, a mí me gusta el Electroanálisis.

Con esto no quiero decir que la Cromatografía o la Espectroscopia no sean importantes, al contrario, lo son y mucho. Y, por supuesto, también me encantan, pero no son mi preferencia.

PS. En principio tenía pensado escribir en Inglés, para seguir mejorando en la lengua de Shakespeare, pero eso significa el doble de trabajo, y sería muy complicado que cumpliera con los objetivos de escribir aquí. Así que, por ahora, será en Castellano, más adelante, ya veremos.

PS2. Ya explicaré la diferencia entre Electroquímica Analítica y Electroanálisis