Electroquímica. Celdas galvánicas y electrolíticas

La electroquímica es una rama de la química que estudia las reacciones químicas que involucran transferencia de electrones, es decir, la conversión de energía química en energía eléctrica y viceversa. Estas reacciones ocurren en sistemas llamados celdas electroquímicas, que consisten en dos electrodos sumergidos en una solución conductora llamada electrolito.

En una celda electroquímica, los electrodos están compuestos por materiales conductores, como metales o semiconductores, y están conectados a través de un circuito externo. Durante la reacción, los electrones se transfieren de un electrodo a otro a través del circuito externo, mientras que los iones se mueven a través del electrolito para mantener la neutralidad de carga.

Existen dos tipos principales de celdas electroquímicas: las celdas galvánicas (también conocidas como pilas) y las celdas electrolíticas. En una celda galvánica, la reacción química espontánea genera electricidad. Este es el principio utilizado en las pilas comunes, como las pilas alcalinas o las baterías de iones de litio.

Por otro lado, las celdas electrolíticas son dispositivos en los que se aplica una corriente eléctrica externa para forzar una reacción química no espontánea. Este proceso se utiliza en la electrólisis, donde se pueden separar los componentes de una sustancia mediante la aplicación de una corriente eléctrica, como en la obtención de metales a partir de sus compuestos o en la producción de gases como el hidrógeno y el oxígeno a partir del agua.

La electroquímica tiene aplicaciones en numerosos campos. Por ejemplo, en la industria, se utiliza para la producción de metales, la galvanización y el recubrimiento de superficies. En el ámbito de la energía, la electroquímica es fundamental en la generación y almacenamiento de energía en baterías recargables y en la tecnología de celdas de combustible. Además, la electroquímica desempeña un papel esencial en la investigación y desarrollo de nuevos materiales y en la catálisis, que es el aumento de la velocidad de las reacciones químicas mediante la participación de catalizadores electroquímicos.