Teoria de Potenciales Mixtos

TEORIA DE POTENCIALES MIXTOS

La teoría del potencial mixto fue desarrollada por C. Wagner y W.  Traud  Traud en 1930 con la nalidad de analizar distintas reacciones electrouímicas ocurriendo de manera simult!neamente en la misma inte interf rfac ace e me meta tall " so solu luci ci#n #n$$ un e%em e%empl plo o pr!c pr!cti tico co de tal tal proc proces eso o lo constituye la corrosi#n. corrosi#n.

&urante una reacci#n electrouí uímica acumulaci#n de carga el'ctrica.

no

puede

existir

una

Las rea Las eacc ccio ione ness elec electr tro ouí uími mica cass es est! t!n n co comp mpue uest stas as de dos dos o m!s m!s reacciones parciales de oxidaci#n y reducci#n. La segunda (ip#tesis es una rearmaci#n de la ley de conser)aci#n de carga* por lo ue durante la corrosi#n de un metal aislado el'ctricamente* la )elocidad total de oxidaci#n de+e ser igual a la )elocidad total de reducci#n. ,asa ,asado doss en la teor teoría ía del del pote potenc ncia iall mixt mixto o y co con n la ayud ayuda a de los los diag diagra rama mass - )s log log i* es posi posi+l +le e anal analiz izar ar muc( muc(os os pro+ pro+le lema mass de corrros co osi# i#n* n* as asíí co como mo tam+ tam+i' i'n n dete deterrmina minarr de mane manera ra r!pi r!pida da la )elocidad de corrosi#n de metales en medios acuosos* comparados a los m'todos relacionados con la p'rdida de peso los cuales reuieren días y meses para proporcionar una informaci#n similar.

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e reuiere el principio de conser)aci#n de carga para aplicar las ecuaciones de polarizaci#n com+inada a cualuier n/mero de reacciones de semicelda ue ocurren ocurren simult!neamente en una supercie conductora. La )elocidad total de oxidaci#n de+e ser igual a la )elocidad total de reducci#n. -s decir* la suma de las corrientes de oxidaci#n an#dica de+e ser igual a la suma de las corrientes de reducci#n cat#dica. -sto de+e ser )erdad para e)itar la acumulaci#n de carga en el electrodo.

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Los potenciales de electrodos de las semiceldas -n2n4 y -5254 no pueden coexistir por separado en una supercie el'ctricamente conductora. Cada uno de+e polarizar o cam+iar potencial a un )alor intermedio com/n* -corr* ue se llama el potencial de corrosi#n* -corr se conoce como un potencial mixto* ya ue es una com+inaci#n o mezcla de los potenciales de electrodo de media celda para las reacciones.

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Como las reacciones polarizan en la misma supercie* los potenciales de electrodo de las semiceldas cam+ian respecti)amente* seg/n las ecuaciones de polarizaci#n com+inada* (asta ue llegan a ser iguales en -corr.

Cualuier reacci#n electrouímica puede ser di)idida en dos o m!s reacciones parciales de oxidaci#n y reducci#n.

ELECTRODO MIXTO

6n electrodo mixto es el resultado de dos reacciones electrouímicas ocurriendo simult!neamente en una interface metal2electrolito* un e%emplo pr!ctico lo constituye la corrosi#n del zinc en un medio !cido. La 7ig. 8.1 muestra el zinc inmerso en una soluci#n !cida conteniendo pocos iones n$ en tales condiciones* se o+ser)ar! la corrosi#n del zinc de acuerdo a las dos reacciones

:eacci#n an#dica

n

:eacci#n cat#dica

45   4e





n4  4e 54 -sto

-sto indica ue existir!n dos reacciones distintas ocurriendo so+re el zinc* una correspondiente a la disoluci#n del zinc* la cual li+era electrones* y la otra es la reducci#n de iones (idr#geno* la cual acepta electrones$ esto constituye un electrodo mixto.

Potencial mixto

;ara un electrodo* como en el caso del co+re inmerso en una soluci#n de Cu<=* la reacci#n de oxidaci#n* Cu > Cu4  4e* es precisamente lo contrario de la reacci#n de reducci#n Cu4  4e > Cu. -n el euili+rio* las dos reacciones proceden a la misma )elocidad* y se o+ser)a un potencial de euili+rio para el electrodo* dado por la ecuaci#n de ?ernst. in em+argo* considerando el e%emplo anterior* durante la corrosi#n del zinc en un medio !cido ocurren dos reacciones diferentes ue proceden irre)ersi+lemente so+re la supercie del zinc. -n reposo* en la ausencia de alguna corriente el'ctrica impuesta externamente* el zinc se corroer! a un potencial ue no es re)ersi+le* y no puede ser calculado por la ecuaci#n de ?ernst. -l potencial de reposo ue resulta de estas dos reacciones es entonces un potencial mixto* y por lo tanto* de+ido a la oxidaci#n met!lica* correspondería al potencial de corrosi#n -corr. u )alor cae entre los potenciales de euili+rio de las dos reacciones

participantes* en este caso* entre el 4 5 e- y n e- . La cin'tica de cada una de estas reacciones y sus polarizaciones relati)as dependen de condiciones particulares tales como las características de su medio. ;or lo tanto* el )alor real del potencial de corrosi#n depende de auellas )aria+les ue afectan la cin'tica de las reacciones ue participan en el proceso corrosi)o.