¿La reorganización de los enlaces químicos ocurre debido a las interacciones electromagnéticas?

La pregunta tiene cierto interés porque el almacenamiento de energía en una batería recargable no es causado por la energía gravitatoria (potencial) ni por la energía cinética.

De esta pregunta ¿Por qué la corriente es la misma en un circuito en serie? está claro que la liberación de energía en un circuito se debe a la pérdida de energía en forma de radiación EM de cada electrón involucrado. Las respuestas indican que el número de electrones no cambia y la carga tampoco cambia, por supuesto.

Entonces, la pregunta es, ¿la reorganización de los enlaces químicos ocurre debido a las interacciones electromagnéticas? ¿Y alguna parte de la radiación EM se almacena dentro de los enlaces y se liberará durante el flujo a través de las resistencias de Ohm?

¿Qué quieres decir con un 'akkumulator' ?
@Gert Lo siento, en alemán diferenciamos entre una batería (una vez descargada, tírela) y una batería recargable. lo he editado
Bueno, las fuerzas nucleares y la gravedad no juegan un papel importante, así que sí, EM es responsable de todo lo que está pasando...

Respuestas (1)

En una batería recargable tienen lugar dos tipos de reacciones químicas reversibles :

  1. Reacción de oxidación: en la que una sustancia química, denominada agente reductor ( R mi ) se oxida donando electrones:

R mi → R mi z + + z mi −

  1. Reacción de reducción: en la que una sustancia química, denominada agente oxidante ( O X ) se reduce al recibir electrones:

O X + z mi − → O X z −

La reacción global es así:

R mi + O X → R mi z + + O X z −

La reacción se elige de modo que la constante de equilibrio de la reacción:

a R mi z + a O X z − a R mi a O X = k

... es mucho mayor que la unidad, por lo que la reacción es termodinámicamente favorable , de izquierda a derecha.

La batería está hecha de celdas (dispuestas en serie o en paralelo, o una sola celda en algunos casos), cada una de las cuales realiza una reacción de este tipo y proporciona un flujo de electrones cuando el circuito está cerrado.

Esta provisión de corriente continúa hasta que todos los reactivos de la izquierda se hayan convertido en productos de reacción de la derecha. Entonces la batería ya no puede proporcionar corriente y el potencial a través de sus electrodos es cero.

Pero recuerde que las reacciones elegidas son reversibles: al pasar una corriente a través de una batería agotada y en la dirección inversa al modo de descarga, los reactivos se convierten nuevamente en los reactivos originales y la batería queda como nueva.

Tenga en cuenta que incluso con baterías no recargables es posible cierto grado de recarga, pero resulta que son mucho más difíciles de recargar que las diseñadas para ese propósito.

La energía química almacenada en los compuestos químicos se debe a los cambios en las estructuras de los orbitales moleculares cuando los reactivos se convierten en productos de reacción. Tome una reacción de combustión simple (la quema de carbón):

C ( s ) + O 2 ( gramo ) → C O 2 ( gramo )

Una vez iniciada, tal reacción procede espontáneamente porque la disposición general de los orbitales moleculares es de un nivel de energía más bajo para C O 2 ( gramo ) que por C ( s ) + O 2 ( gramo ) . De este modo se libera energía, aquí principalmente en forma de calor.

En el caso de una batería, esta energía de reacción se libera como EMF debido a las reacciones particulares elegidas y la disposición física de la(s) celda(s).

Gert, buena respuesta desde un punto de vista químico. Lo que trato de averiguar es que los electrones en una corriente además de su cantidad y su carga (por supuesto constante) pueden inducir en cada resistencia de radiación EM de Ohm. Cómo se almacena esta energía EM durante la carga de la batería recargable. (Puede ser que esta sea ahora la mejor formulación de la pregunta). ¿Podría ampliar su respuesta?
@HolgerFiedler: Hola Holger, toda la energía accesible en una celda galvánica está presente como energías de orbitales moleculares (OM). Cuando tienen lugar las reacciones, los enlaces químicos se rompen y se forman otros nuevos. Esta es la consecuencia de la reorganización de los OM de enlace. En una reacción exoenergética, la nueva disposición (los 'productos de reacción') tiene una energía total más baja que la disposición MO del estado inicial (los 'reactivos'). Entonces mi 2 − mi 1 < 0 es decir, exoenergético. En una celda esta liberación de energía se manifiesta como una corriente de electrones, cuando el circuito está cerrado.
Como con cualquier tipo de energía, puede transformarse en otra como calor, radiación o lo que sea. Pero la fuente de energía primaria son los MO, en el caso de una celda de batería.
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