Semicélula

En electroquímica , una semicelda es una estructura que contiene un electrodo conductor y un electrolito conductor circundante, separados por una doble capa de Helmholtz natural . Las reacciones químicas dentro de esta capa bombean momentáneamente cargas eléctricas entre el electrodo y el electrolito, lo que resulta en una diferencia de potencial entre ambos. La reacción anódica típica implica la disolución de un átomo de metal en el electrodo y su transporte como ion positivo a través de la doble capa, lo que provoca que el electrolito adquiera una carga positiva neta, mientras que el electrodo adquiere una carga negativa neta. La creciente diferencia de potencial crea un campo eléctrico intenso dentro de la doble capa, y el potencial aumenta hasta que el campo detiene las reacciones de bombeo de carga neta. Esta acción autolimitante ocurre casi instantáneamente en una semicelda aislada; en aplicaciones, dos semiceldas diferentes se conectan adecuadamente para constituir una celda galvánica .

Una semicelda estándar consiste en un electrodo de metal en una solución acuosa donde la concentración de los iones de metal es 1 molar (1  mol/L) a 298 kelvin (25  °C). ^{[ 1 ]} En el caso del electrodo estándar de hidrógeno (SHE) , se utiliza un electrodo de platino y se sumerge en una solución ácida donde la concentración de iones de hidrógeno es 1 M, con gas hidrógeno a 1 atm burbujeándose a través de la solución. ^{[ 2 ]} La serie electroquímica , que consiste en potenciales de electrodo estándar y está estrechamente relacionada con la serie de reactividad , se generó midiendo la diferencia de potencial entre la semicelda de metal en un circuito con una semicelda de hidrógeno estándar, conectada por un puente salino .

La semicelda de hidrógeno estándar:

2H ⁺ (ac) + 2e ⁻ → H ₂ (g)

Las semicélulas de una célula de Daniell :

Ecuación original

Zn + Cu ²⁺ → Zn ²⁺ + Cu

Semicelda ( ánodo ) de Zn

Zn → Zn ²⁺ + 2e ⁻

Semicelda ( cátodo ) de Cu

Cu ²⁺ + 2e ⁻ → Cu

• Potencial de electrodo estándar (página de datos)