Gracias por el A2A, lo siento, me ha tomado un tiempo responder esta pregunta.
Cuando leí esta pregunta por primera vez, no estaba seguro de que tales moléculas existieran. Claro, los metales y el grafito pueden conducir electricidad, pero ¿producen espontáneamente una corriente? Lo único en lo que podía pensar era en una celda galvánica, que es una configuración que involucra múltiples soluciones (que explicaré a continuación). Si te refieres a moléculas con una cierta carga +/-, hay muchas de ellas para que las enumere, pero en general pierden o ganan electrones para alcanzar el estado energético más estable, que generalmente implica tener orbitales completos en cada caparazón Si fue la pregunta que pretendía hacer, comente y me esforzaré por explicar esto en términos de teoría orbital, dependiendo de lo que haya estudiado.
Entendí que esta pregunta significaba producir una carga eléctrica que conduce a la descarga de corriente, que es una pregunta muy sutil e interesante. Le hice esta pregunta a mi profesor de química y me dijo que técnicamente, cada reacción produce una pequeña cantidad de corriente porque cada reacción implica la transferencia de electrones.
Para crear una carga eléctrica, todo lo que necesita es una acumulación de electrones en una superficie a medida que se eliminan de otra, y que yo sepa, estas cargas siempre se descargan inevitablemente, produciendo una corriente. Entonces, si usamos la definición de que una corriente es el flujo de electrones, queda claro que todas las reacciones químicas producen pequeñas corrientes eléctricas locales a medida que los electrones se transfieren de una especie (por ejemplo, una molécula, ion, átomo) a otra.
Sin embargo, mi profesor dijo que la pregunta era si podría aprovechar esa corriente y usarla para producir una corriente eléctrica en, digamos, un cable, que podríamos usar para alimentar algo. En este caso, la única forma de producir corriente utilizable sería una celda galvánica.
La célula galvánica / electroquímica
Tomemos el ejemplo de la reacción entre cobre (Cu) y zinc (Zn).
Normalmente, si reacciona zinc metal con sulfato de cobre (II) en solución, puede observar un cambio de color de azul a incoloro, el zinc se disuelve y se forma el metal de cobre rosa. Esta es una transferencia de electrones del zinc al cobre, en general:
Zn (s) + CuSO4 (aq) -> ZnSO4 (aq) + Cu (s)
O
Zn (s) + Cu ^ 2 + (aq) -> Zn ^ 2 + (aq) + Cu (s)
Para desglosarlo aún más:
Zn (s) -> Zn ^ 2 + (aq) + 2e-
Cu ^ 2 + (aq) + 2e- -> Cu (s)
El zinc se oxida ya que pierde electrones y el cobre se reduce ya que gana electrones. Esta reacción produce esa pequeña corriente que mencionamos anteriormente, y la energía de esto se pierde como calor.
Entonces, podemos aprovechar la corriente eléctrica producida aquí separando la reacción en dos vasos de precipitados separados (medias celdas) conectados en un circuito. El diagrama anterior muestra este circuito: entre los dos electrodos hechos de zinc puro y cobre, respectivamente, hay un cable con un voltímetro conectado en paralelo, y entre las dos soluciones hay un puente de sal para completar el circuito. El puente de sal es solo papel de filtro empapado en sulfato de sodio: los iones solo sirven para transportar la corriente entre las dos medias celdas y no transportan zinc ni cobre.
Entonces, en la media celda de zinc, los átomos de zinc pierden dos electrones (se oxidan) y estos electrones se mueven a través del cable hacia el electrodo de cobre, donde se combinan con Cu ^ 2 + para formar átomos de cobre sólidos. Los electrones que se mueven a través del cable producen una corriente que puedes medir con el voltímetro. La conversión de átomos de zinc en iones hace que el electrodo de zinc pierda masa y la conversión de iones de cobre en átomos hace que el electrodo de cobre aumente de masa.
Este proceso ocurre debido a las posiciones relativas de zinc y cobre en la serie electroquímica, pero esta respuesta ya es demasiado larga, así que tal vez busque eso.
Como siempre, si algún experto detecta errores, comente y trataré de corregirlos, y si desea una aclaración, pídala también en los comentarios.
