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¿Qué significa equivalente electroquímico? ¿Cómo se define? ¿Quién lo encontró?

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¿Qué es el equivalente electroquímico? ¿Cómo se define? ¿Qué científico acuñó por primera vez el término? Lectura de equivalentes electroquímicos.

Fuente : pixabay.com

EQUIVALENTE ELECTROQUÍMICO , la cantidad de un elemento o compuesto químico producido o consumido en electrólisis por el paso de un coulomb de electricidad. Un culombio es la cantidad de carga eléctrica que pasa una corriente de un amperio en un segundo. El concepto de equivalencia electroquímica proviene de las investigaciones del científico inglés Michael Faraday durante la década de 1830.

En sus experimentos, Faraday pasó una corriente eléctrica en serie a través de varias soluciones. Encontró, primero, que la cantidad de descomposición química en los electrodos de una celda electrolítica era directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasaba (el producto de la corriente y el tiempo). En segundo lugar, encontró que las cantidades de diferentes elementos o compuestos liberados por la misma cantidad de electricidad eran directamente proporcionales a sus pesos equivalentes. El peso equivalente es el peso de la sustancia que se combina con un peso atómico de hidrógeno.

Faraday descubrió que se necesitaban 96.500 coulombs de electricidad , una cantidad que ahora se conoce como faraday, para producir o consumir una cantidad de una sustancia igual a su peso equivalente en gramos. Así, durante la electrólisis, un faraday de electricidad liberaría un gramo de hidrógeno, 35,5 gramos de cloro o 107,9 gramos de plata. La cantidad de una sustancia liberada por electrólisis se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

Esta evidencia convenció a Faraday de que la electricidad era una propiedad fundamental de la materia, opinión que se confirmó en 1895 cuando el físico británico J.J. Thomson caracterizó al eleetron como un constituyente universal de la materia. Ahora se sabe que el faraday es la carga que lleva el número de electrons de Avogadro, o un mol de electrons.

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El peso equivalente de un elemento también se puede definir dividiendo su peso atómico en gramos por su número de oxidación. Debido a que algunos elementos tienen más de un número de oxidación, tienen más de un peso equivalente y más de una equivalencia electroquímica. Por ejemplo, para producir 118,7 gramos de estaño con un peso atómico de un gramo, se necesita el doble de electricidad que el cloruro estannoso, SnCl4, que el cloruro estannoso, SnCl2. En el primer caso, donde el número de oxidación del estaño es 4, se deben agregar cuatro electrones por átomo durante la electrólisis, lo que requiere cuatro faradays por gramo de peso atómico. En el segundo caso, donde el estaño tiene un valor de 2, solo se requieren dos electrones por átomo o dos faradays por gramo de peso atómico.

Un método muy preciso de análisis químico, llamado valoración culombimétrica, se basa en la electrólisis y el uso de equivalentes electroquímicos. En lugar de agregar una solución estándar de una bureta, el reactivo se libera en la solución por electrólisis, usando corriente eléctrica controlada. El método es extremadamente preciso siempre que no se produzcan reacciones secundarias en los electrodos. También se presta a la automatización y se utiliza para medir compuestos de azufre en el petróleo y dióxido de azufre en los gases de combustión.

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