Janeth Trejo Galindo

Telebachillerato huiloapan

Electrolisis (qumica)

6 semestres

Grupo u

Electrlisis

Laelectrlisis1es el proceso quesepara los elementos de un compuestopor medio de laelectricidad. En ella ocurre la captura deelectronespor loscationesen elctodo(una reduccin) y la liberacin deelectronespor losanionesen elnodo(una oxidacin).

Historia

Fue descubierta accidentalmente en1800porWilliam Nicholsonmientras estudiaba el funcionamiento de las bateras. Entre los aos1833y1836el fsico y qumico inglsMichael Faradaydesarroll las leyes de la electrlisis que llevan su nombre y acu los trminos.

Proceso

Animacin sobre la electrlisis del agua.

Se aplica una corriente elctrica continua mediante un par deelectrodosconectados a una fuente dealimentacin elctricay sumergidos en ladisolucin. El electrodo conectado al polo positivo se conoce comonodo, y el conectado al negativo comoctodo.

Cada electrodo atrae a los iones decargaopuesta. As, los iones negativos, oaniones, son atrados y se desplazan hacia el nodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, ocationes, son atrados y se desplazan hacia el ctodo (electrodo negativo).

La manera ms fcil de recordar toda esta terminologa es fijndose en la raz griega de las palabras.Odossignifica camino. Electrodo es el camino por el que van los electrones.Cathasignifica hacia abajo (catacumba, catstrofe). Ctodo es el camino por donde caen los electrones.Anassignifica hacia arriba. nodo es el camino por el que ascienden los electrones.Ionsignifica caminante. Anin se dirige al nodo y catin se dirige al ctodo. La nomenclatura se utiliza tambin en pilas. Una forma fcil tambin de recordar la terminologa es teniendo en cuenta la primer letra de cada electrodo y asociarla al proceso que en l ocurre; es decir: en el nodo se produce la oxidacin (las dos palabras empiezan con vocales) y en el ctodo la reduccin (las dos palabras comienzan con consonantes).

La energa necesaria para separar a los iones e incrementar su concentracin en los electrodos es aportada por la fuente de alimentacin elctrica.

En los electrodos se produce unatransferencia de electronesentre estos y los iones, producindose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al nodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ctodo (-).

En definitiva lo que ocurre es una reaccin deoxidacin-reduccin, donde la fuente de alimentacin elctrica se encarga de aportar la energa necesaria.

Electrlisis del agua

Diagrama simplificado del proceso de electrlisis.

Si elaguano es destilada, la electrlisis no slo separa eloxgenoy elhidrgeno, sino los dems componentes que estn presentes como sales, metales y algunos otrosminerales(lo que hace que el agua conduzca laelectricidadno es el H2O, sino que son los minerales. Si el agua estuviera destilada y fuera 100% pura, no tendra conductividad).

Es importante hacer varias consideraciones:

Nunca deben unirse loselectrodos, ya que lacorriente elctricano va a conseguir el proceso y la batera se sobrecalentar y quemar.

Debe utilizarse siemprecorriente continua(energa de bateras o de adaptadores de corriente), nuncacorriente alterna(energa del enchufe de la red).

La electrlisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren en contacto, de lo contrario produciran una mezcla peligrosamente explosiva (ya que el oxgeno y el hidrgeno resultantes se encuentran enproporcin estequiomtrica).

Una manera de producir agua otra vez, es mediante la exposicin a un catalizador. El ms comn es el calor; otro es el platino en forma de lana fina o polvo. El segundo caso debe hacerse con mucho cuidado, incorporando cantidades pequeas de hidrgeno en presencia de oxgeno y el catalizador, de manera que el hidrgeno se queme suavemente, produciendo una llama tenue. Lo contrario nunca debe hacerse sin debida investigacin y ayuda profesional.

Aplicaciones de la electrlisis

Hierro puro (99,97%+), en pedacitos, refinado electroliticamente.

Produccin dealuminio,litio,sodio,potasio, ymagnesio.

Produccin dehidrxido de sodio,cido clorhdrico, clorato de sodio y clorato de potasio.

Produccin dehidrgenocon mltiples usos en la industria: como combustible, en soldaduras, etc. Ver ms enhidrgeno diatmico.

La electrlisis de una solucin salina permite producirhipoclorito(cloro): este mtodo se emplea para conseguir unacloracinecolgica del agua de las piscinas.

La electrometalurgia es un proceso para separar el metal puro de compuestos usando la electrlisis. Por ejemplo, el hidrxido de sodio es separado en sodio puro, oxgeno puro e hidrgeno puro.

Laanodizacines usada para proteger los metales de la corrosin.

Lagalvanoplastia, tambin usada para evitar la corrosin de metales, crea una pelcula delgada de un metal menos corrosible sobre otro metal.

Electrlisis

7 de mayo de 2010Publicado por ngeles Mndez

La conductividad elctrica de las sustancias consiste en un desplazamiento de lacarga elctricaa travs de ellas. Dicho movimiento de las cargas puede producirse de dos maneras distintas:

A travs de un flujo de electrones, como sucede en losmetales, a los cuales se les conoce como conductores de primera especie.

A travs del movimiento de los iones positivos y negativos, mediante una disolucin o mediante un compuesto inico fluido. Esta forma de conductividad se conoce como conductividad inica, tambin llamada, electroltica, tratndose de la conductividad propia de los electrolitos que son conductores de segunda especie.

La electrlisis se puede definir como un proceso en el que el paso de la corriente elctrica a travs de una disolucin o a travs de un electrolito fundido, da como resultado una reaccin deoxidacin reduccin (redox), no espontnea.

La conductividad elctrica se lleva a cabo en cubas o celdas electrolticas, para poder reproducir una reaccin de oxidacin- reduccin, en la electrlisis, proceso que tiene gran inters prctico.

Unacuba electrolticaes un recipiente en el cual se lleva a cabo el proceso de la electrlisis. Dicho recipiente contiene una disolucin en la que se sumergen los electrodos, ambos conectados a una fuente de corriente continua, gracias a la cual la cuba recibe electrones.

Loselectrodosson las superficies sobre las que tienen lugar las semirreacciones redox. Generalmente son de carcter inerte con respecto a los reactivos que se encuentran en la cuba electroltica. En los electrodos podemos distinguir un ctodo, y un nodo, al igual que ocurre en las pilas voltaicas.

nodo: electrodo en el cual se produce la oxidacin, ste va conectado al polo positivo de la fuente de corriente.

Ctodo: electrodo donde se produce la reduccin, ste se conecta al polo negativo de la fuente de corriente.

Las diferencias ms destacables entre una pila y una cuba electroltica son:

En una pila voltaica, la reaccin qumica produce energa elctrica, en cambio en la cuba electroltica es justo al contrario, la energa elctrica produce una reaccin qumica.

En las pilas, hay dos electrolitos, y en las cubas electrolticas solamente uno.

Las reacciones redox son espontneas en las pilas voltaicas, mientras que en las cubas electrolticas, no lo es.

En las pilas, el nodo es el polo negativo, y el ctodo el positivo, viceversa en las cubas electrolticas.

Un ejemplo de electrlisis puede ser el caso del agua. El agua pura no tiene la suficiente cantidad de iones libres como para que se pueda producir electricidad. Debido a esto, para lograr la electrolisis del agua, se suele aadir una cantidad pequea de cido sulfrico (0.1 M). En estas disoluciones acuosas, se sumergen los electrodos inertes, que es donde ocurrirn las siguientes reacciones:

1. Oxidacin en el nodo: 2 H2O (l) 4 e^- O2 (g) + 4H^+ (aq)

2. Reduccin en el ctodo: 4H^+ (aq) + 4e^- 2 H2 (g)

3. Reaccin global: 2H2O (l) 2H2 (g) + O2 (g)

Se ve claramente como se obtiene hidrgeno en el ctodo, y oxgeno en el nodo, siendo el volumen del gas de hidrgeno, el doble del volumen de oxgeno.Los aniones sulfato del cido se oxidan despus que el agua, stos necesitan un potencial elevado para descargarse, as que no lo hacen. El cido sulfrico no es consumido.

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