He estado investigando sobre las células electroquímicas. En las fuentes centradas en la química, se suele ver la diferencia de potencial entre los electrodos referida como potencial de la celda, pero en las fuentes de ingeniería/industriales (donde se habla de "baterías") se suele ver simplemente "voltaje". ¿Son los dos siempre iguales, o hay algunas situaciones en las que son diferentes (excluyendo las celdas múltiples)? Quiero saber si se puede utilizar la fórmula del potencial de la célula $$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$$ para calcular una tensión de condiciones estándar precisa para una batería. Si no es así, ¿qué es lo que se interpone?
Respuestas
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Ian
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No es raro que dos fenómenos idénticos se describan con una terminología distinta en contextos o disciplinas científicas diferentes. En este caso, la tensión y la diferencia de potencial eléctrico se refieren a lo mismo. Según este artículo de Wikipedia :
El voltaje, la diferencia de potencial eléctrico, la presión eléctrica o la tensión eléctrica (formalmente denotada como V o U, pero más a menudo simplemente como V o U, por ejemplo en el contexto de las leyes de circuitos de Ohm o Kirchhoff) es la diferencia de energía potencial eléctrica entre dos puntos por unidad de carga eléctrica. La tensión entre dos puntos es igual al trabajo realizado por unidad de carga contra un campo eléctrico estático para mover la carga de prueba entre dos puntos. Se mide en unidades de voltios (un julio por culombio).
Karl
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El potencial electroquímico está referenciado (casi siempre de forma arbitraria) hacia el electrodo de hidrógeno estándar, mientras que el "potencial eléctrico" tiene como referencia "tierra" (que suele significar "exceso de carga cero"). "Tensión" es la diferencia de potencial, medida en voltios, para ambos.
El electrodo de hidrógeno estándar tiene 4,44 V respecto a una tierra ideal (potencial absoluto, a 25°C), pero eso es difícil de reproducir, así que a efectos prácticos, ( $E^0$ (potencial de electrodo estándar) se define (por la IUPAC) como cero a todas las temperaturas. Todo es relativo.
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No he modificado mi respuesta en respuesta a tu edición, ya que la respuesta sigue siendo básicamente la misma. La fórmula para el potencial de la célula es correcta tal y como la has escrito y se puede utilizar para calcular potenciales de célula estándar siempre que sepas cómo utilizarla.