ELECTROQUÍMICA: Fem de celda

4. FEM DE CELDA

4.1 ¿Qué es FEM?

Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.

4.2 Agentes oxidantes y reductores

Oxidantes: Si un reactivo en una reacción contribuye con oxígeno, extrae hidrógeno, o extrae electrones, se dice que es un agente oxidante. Por supuesto, este agente queda reducido en el proceso. Dado que la oxidación y la reducción son procesos simétricos, siempre se producen juntos, siempre hay un agente oxidante y un agente reductor en la reacción.

Reductores: Si un reactivo en una reacción elimina oxígeno, contribuye con hidrógeno o contribuye con electrones, se dice que es un agente reductor. Por supuesto, este agente se oxida en el proceso.

4.3 FEM y cambio de energía libre

Puesto que la FEM de una reacción redox indica si la reacción es espontanea podríamos esperar que existe alguna relación entre la FEM (E) y el cambio de energía libre. En efecto, están relacionadas por la ecuación:

Donde:

n: es el número de moles que se trasfieren en la reacción.
F: es la constante de Faraday, es la cantidad de carga eléctrica de un mol de electrones. Esta cantidad de carga se conoce como un Faraday (F):

E: representa la FEM de la celda en condiciones no estándar.
(-): el signo negativo indica que se pierde energía, para realizar un trabajo, en la celda (el sistema).

Tanto n como F son cantidades positivas. un valor positivo de E y un valor negativo de G indican ambos que una reacción es espontanea. Cuando tanto los reactivos como los productos están en el estado estándar la ecuación se modifica: