Para poder desentrañar este misterio misterioso tenemos que adentrarnos en el fantástico mundo de la ELECTROQUÍMICA.
Y sí, lo habéis adivinado, eso significa mates
La electroquímica se basa a nivel súper básico en dos procesos; la reducción y la oxidación.
Los átomos como sabéis se dedican a ganar, perder, compartir y ceder electrones continuamente por medio de reacciones químicas para buscar una mayor estabilidad
Cuando un átomo pierde un electrón decimos que se OXIDA, y cuando lo gana que se REDUCE.
Si a un átomo neutro le quitamos un electrón se queda con carga positiva y pasa a formar un CATIÓN, pero si le damos un electrón, se queda con carga negativa y pasa a formar un ANIÓN
Cada elemento y compuesto tiene un comportamiento químico distinto. Los hay que se oxidan más fácilmente, los hay que prefieren reducirse, y los hay que ni una ni la otra
Si juntamos un elemento que se oxida con facilidad con otro que se reduce, tendremos una reacción de reducción-oxidación, o en lenguaje químico, una reacción de tipo Redox.
Se entiende, ¿no? Uno cede electrones y el otro los acepta
Pero, ¿y cómo hacemos para saber cuál es más fácil de oxidar y cual es más fácil de reducir?
Pues como somos científicos y eso de consultar con el adivino de cabecera queda un poco feo, pues tendremos que recurrir a una fórmula
Sé que acojona un poco, pero vamos a verla por partes.
Para analizar si una reacción redox se puede producir, recurrimos a la termodinámica.
La energía libre de Gibbs (ΔG) es una magnitud que se relaciona con la ESPONTANEIDAD de una reacción
Una reacción es espontánea cuando se produce por si sola. Si hay que aportar energía para que se produzca, la reacción es no espontánea.
Es sencillo, si el incremento de energía libre de una reacción es menor que cero, la reacción es espontánea, y si es mayor que cero, nop
Si volvemos a la fórmula de antes, vemos que la energía libre se calcula multiplicando:
👉 n: es el número de electrones que se intercambian.
👉 F: es la constante de Faraday.
👉 E: es el potencial eléctrico de la reacción
El número de electrones no puede ser negativo, y la constante de Faraday tampoco.
Así que, si queremos que la energía libre sea negativa, el potencial tiene que ser positivo también. Por el signo negativo
Vale pues este potencial cambia en función de los compuestos que reaccionan.
El potencial de una reacción podemos calcularlo restando el de la especie que se reduce (gana electrones) menos el de la que se oxida (pierde electrones)
Estos potenciales vienen en unas maravillosas tablas que todos podemos consultar. Así que podemos hacer los cálculos para una reacción y ver si va a producirse.
Acordaos de que, si la resta de potenciales da positiva, la reacción es espontánea
Vamos a hacer la prueba.
Cogemos por ejemplo la oxidación del hierro con oxígeno. Nos vamos a la Wikipedia, que para el nivel en el que estamos va que chuta, y miramos los potenciales de las especies
Si el hierro se oxida y el oxígeno se reduce…CHIMPÚN y con una resta podemos ver que la reacción es espontánea.
Como veis el oxígeno tiene un potencial muy elevado, así que es normal que pueda oxidar una gran cantidad de compuestos
Ósea que efectivamente, el OXÍGENO OXIDA.
De piedra me dejas
Vale, pero yendo al turrón, ¿el agua oxida? Pues vamos a ver su potencial.
-0.83 voltios. No sé yo eee, muy poca chicha.
Si probamos a hacer el cálculo como antes con el hierro, nos da un potencial negativo, y eso ya sabemos que significa que la reacción no va a producirse
Bueno pues ahora después de esta chapa sobre electroquímica sabemos que el agua no está oxidando los metales. Entonces ¿Por qué se oxidan cuando se mojan?
Vale pues la cosa tiene que ver con los electrones y como se desplazan
Hasta ahora todo lo que hemos visto de que si oxidación, potenciales, reducción… se basa en un único concepto. El intercambio de electrones.
Para que este intercambio se produzca necesitamos un medio que les permita hacerlo con comodidad, y el aire de por sí, como que no
El agua por otra parte ya es otra cosa. Porque sí, el agua es un poco como las paellas que hacen los guiris, tiene de todo.
El título de este artículo tan chulo es "Selectivity in single-molecule reactions by tip-induced redox chemistry" .
Seguro que este título se os hace más incomprensible que un trabalenguas en alemán estando borrachos pero NO OS PREOCUPÉIS, que vamos a intentar entenderlo
Hablando en cristiano lo que quiere decir el título es que esta gente ha conseguido formar y romper enlaces de manera selectiva con ayuda de un microscopio electrónico de efecto tunel.
Para poder responder a esta pregunta antes tenemos que plantearnos otra más sencilla.
¿Que son los estados de agregación de la materia?
Ve quitándole el polvo a tus apuntes de Física y química del Instituto porque vamos a hablar de teoría cinética
Los estados de agregación no son más que las distintas fases en las que podemos encontrar la materia dependiendo de la presión y la temperatura a la que se encuentra.
¿Sabéis de donde viene la nomenclatura química que todos conocemos?
Pues es una historia interesante, vamos a verla.
👇DENTRO MINI HILO👇
Para entender de donde viene esto de la nomenclatura química que tantos dolores de cabeza os daba en el Instituto hay que remontarse a la Francia del s. XVIII y como no al "padre" de la química, Antoine Lavoisier
¿El padre de la química? Más bien el papi de la química
Bombillas, nazis, guerra económica, minas, contrabando...
Hablemos sobre la minería de wolframio en España.
¡DENTRO HILO!
El tema del que vamos a hablar hoy es en realidad parte de en lo que se basa mi próximo articulo de divulgación.
Hace tiempo hicimos una encuesta y me pedisteis que lo adaptara a un hilo así que lo prometido es deuda. VAMOS ALLÁ
Vamos a empezar por lo más importante: ¿Que narices es el wolframio?
Bueno pues ni más ni menos que un elemento químico, el número 74.
Pertenece al grupo de los metales de transición y como tal es un sólido plateado, duro... Vamos lo que viene a ser un metal de toda la vida