La serie electroquímica

Una batería puede mover electrones a través de un cable. Es una fuente de corriente eléctrica. El voltaje de ésta indica la fuerza con la que los electrones quieren moverse desde una parte de la batería a la otra. Podemos construir una batería simple utilizando dos metales diferentes: un metal donde los átomos se desprenden de electrones convirtiéndose en iones metálicos, y otro metal que parte en forma iónica y adquiere electrones. Aquí aparecen átomos de magnesio que están cediendo sus electrones… e iones de cobre que están captando electrones.

Los electrones se están moviendo a través de un conductor eléctrico. El voltaje en el conductor está determinado por la diferencia de nobleza entre los metales. Este voltímetro muestra cuánto más noble es el cobre comparado con el magnesio. Para comparar la nobleza de varios metales distintos, tenemos que montar los experimentos de la misma manera en cada momento. Para ello, creamos los experimentos mediante unas reglas determinadas, una forma estándar de medir la nobleza.

En este caso, mediremos el voltaje entre el magnesio metálico y los iones de cobre. [1] El magnesio metálico se debe colocar en una solución que contenga iones de magnesio. [2] La solución con iones de cobre debe estar en contacto con un trozo de cobre metálico. [3] Nos aseguramos de que haya el mismo número de iones en las dos soluciones: la misma concentración de iones de magnesio e iones de cobre. Cuando se dan estas condiciones exactas, el voltaje entre el magnesio y el cobre es de 2,71 voltios. El cobre es 2,71 voltios más noble que el magnesio. Con el empleo de este método, podemos comparar diferentes metales entre sí y situarlos en una escala de nobleza. Voltaje quiere decir diferencia de potencial, y, por esa razón, esta escala se conoce con el nombre de serie electropotencial.

El magnesio está aquí y el cobre aquí. La distancia entre ellos en la escala es de 2,71 voltios. Si medimos el voltaje entre el cobre y la plata, obtenemos 0,46 voltios. La plata es 0,46 voltios más noble que el cobre. ¿Cuál será entonces el voltaje entre el magnesio y la plata? La suma de las dos distancias: 3,17 voltios.

En la parte superior de la serie electropotencial, encontramos el oro. Se trata del más noble de todos los metales. En la parte inferior de la escala se sitúa el litio. La diferencia entre el litio y el oro es de 4,56 voltios. Aquí tenemos una batería de 4,5 voltios.

Entonces, ¿es una batería de litio-oro? No. Podemos conectar varias baterías como celdas para aumentar el voltaje. Dentro de esta batería hay tres celdas, cada una con 1,5 voltios. Y esta batería de coche tiene seis celdas con 2 voltios cada una, lo que hace un total de doce voltios.

Por tanto, el voltaje entre dos metales se determina por cómo de nobles son los metales comparados entre sí. Podemos medir la diferencia en nobleza con un voltímetro y colocar los metales en una escala de voltaje (la serie electropotencial). Cuanto mayor sea la diferencia entre dos metales en la escala, mayor será el voltaje entre ellos. Las baterías suelen comprender varias celdas electroquímicas, de modo que pueden suministrar un voltaje todavía más alto.