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Flujo de electrones
Hemos mencionado que las reacciones redox se llevan a cabo cuando una Cu Zn sustancia transfiere electrones a otra. De Puente salino + – manera experimental, ¿cómo podemos saber que, en efecto, los electrones se transfieren de una especie a otra? Por fortuna, este tipo de reacciones puede llevarse a cabo no sólo en los reactivos en el mismo recipiente (como lo hicimos en el caso de la reacción de zinc y yodo), ¡sino que podemos hacer que reaccionen a distancia!, en lo que CuSO4 (ac) ZnSO4 (ac) se conoce como celdas electroquímicas (figura 25). En este dispositivo podemos medir el flujo de electrones que atraviesa el circuito exterior usando un aparato sencillo conocido como multímetro (como los que usan las personas que reparan televisiones y radios), o, si nuestro dispositivo es suficientemente grande, podríamos encender un foco con él, pues este flujo de electrones no es otra cosa que una corriente eléctrica. ¡Usando una reacción química podemos generar corriente eléctrica! La obtención de corriente eléctrica por medio de reacciones químicas fue descubierta por Alessandro Volta (1745-1827), y dio origen (en 1800) a lo que hoy conocemos como pilas o baterías. Utilizando reacciones de óxido-reducción podemos generar una corriente eléctrica; éste es el principio mediante el cual funcionan todas las pilas o baterías: las de una linterna, la de un automóvil y las de los relojes, los celulares, las computadoras portátiles, etcétera (figura 26). Por el contrario, también podemos usar energía eléctrica para hacer que se lleven a cabo reacciones químicas, como lo hiciste en el bloque 2 para la electrolisis del agua. En este caso, usamos la energía eléctrica para separar el agua en hidrógeno y oxígeno, que no es otra cosa que una reacción de oxido-reducción. ¿Qué elemento se oxida y qué elemento se reduce? A
FIGURA 25. En una celda electroquímica se lleva a cabo una reacción redox, donde los reactivos no se mezclan y el intercambio de electrones ocurre a través de un circuito externo (un alambre conductor).
FIGURA 26. Las reacciones redox hacen posible el funcionamiento de muchos de los artículos que usamos todos los días.
2 H2O(l) → 2H2(g) 1 O2(g)
FIGURA 27. La energía almacenada en los hidrocarburos y en la glucosa es liberada por medio de reacciones redox y se convierte en la energía mecánica que nos permite movernos.
La energía eléctrica no es la única forma de energía que está estrechamente relacionada con las reacciones de óxido-reducción. A lo largo de esta secuencia hemos visto que hay reacciones redox que consumen energía y otras que liberan energía. Por ejemplo, en la fotosíntesis se usa la energía solar para reducir el CO 2 y generar glucosa, la cual, como aprendiste en tu curso de Ciencias I, sirve de almacenamiento químico de energía para los seres vivos, ya que cuando la glucosa reacciona con el oxígeno se libera esta energía almacenada (figura 27). De hecho, uno de los proyectos que te proponemos en este bloque tiene que ver precisamente con el uso de los procesos de oxido-reducción en la generación de energía.
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