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XXII CONGRESO CUAM- ACMor

ELECTRLISIS DEL AGUA

Autores: SANTOS SANTIAGO LUIS FERNANDO, FLORES RAMREZ OCTAVIO,

OBANDO SNCHEZ JULIO Y GARCA TORRES OMAR.Profesores asesores: BIOL. MA. ELENA CORTS TORRES Y PROFRA. FE ELISETHGARFIAS ESTRELLA.

Escuela: ESC. SECUNDARIA GENERAL ATLATLAHUCANCLAVE: 17DES0038C

rea en la que participa: CIENCIAS BIOLGICAS, QUMICAS Y AMBIENTALES:DEMOSTRACIN PROYECTO ESCOLAR.

OBJETIVO

Llevar acabo la descomposicin de la materia del agua en sus componentesmediante el proceso de electrlisis.

ANTECEDENTESJan Rudolph Deiman y Paets Adriaan van Troostwijk utiliz en 1789 una mquinaelectrosttica para producir electricidad, que fue dada de alta en los electrodos de oro enuna botella de Leyden con agua .En 1800, Alessandro Volta invent la pila voltaica , unassemanas ms tarde William Nicholson y Anthony Carlisle la utilizaron para la electrlisisdel agua. Cuando Znobe Gramme invent la mquina de Gramme en 1869 la electrlisisdel agua se convirti en un mtodo barato para la produccin de hidrgeno. Un mtodo desntesis industrial de hidrgeno y oxgeno mediante electrlisis fue desarrollado por DmitryLachinov en 1888 (1).

MARCO TERICOLa electrolisis consiste en la realizacin, por medio del suministro de energaelctrica, de una reaccin imposible de verificar termodinmicamente de una formaespontnea. En pocas palabras la electrlisis es la separacin del agua en hidrgeno yoxgeno mediante la aplicacin de una corriente elctrica. Para llevar a cabo la electrlisisse debe realizar lo siguiente: aplicar una corriente elctrica continua mediante un parde electrodos conectados a una fuente de alimentacin elctrica y sumergida en ladisolucin. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como nodo, y el conectadoal negativo como ctodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. As, los ionesnegativos, o aniones, son atrados y se desplazan hacia el nodo (electrodo positivo),mientras que los iones positivos, o cationes, son atrados y se desplazan hacia el ctodo(electrodo negativo). En los electrodos se produce una transferencia de electrones entrestos y los iones, producindose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones cedenelectrones al ctodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del nodo (-) (2).En definitiva lo que ocurre es una reaccin de oxidacin-reduccin, donde la fuentede alimentacin elctrica se encarga de aportar la energa necesaria. Para que exista unareaccin redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los

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acepte. El agente oxidante es el elemento qumico que tiende a captar esos electrones,quedando con un estado de oxidacin inferior al que tena, es decir, reducido. Mientras queel agente reductor es aquel elemento qumico que suministra electrones de su estructuraqumica al medio, aumentando su estado de oxidacin, es decir; oxidndose (3).La electrlisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren

en contacto, de lo contrario produciran una mezcla peligrosamente explosiva.Si el agua no es destilada, la electrlisis no slo separa el oxgeno y el hidrgeno,sino los dems componentes que estn presentes como sales, metales y algunos otrosminerales (lo que hace que el agua conduzca la electricidad no es el puro H2O, sino que sonlos minerales. Si el agua estuviera destilada y fuera 100% pura, no tendra conductividad).La electrlisis del agua pura requiere el exceso de energa en forma de sobretensin parasuperar la activacin de diversas barreras. Sin el exceso de energa de la electrlisis delagua pura se produce muy lentamente o nada. Esto se debe en parte a la limitada autoionizacindel agua. El agua pura tiene una conductividad elctrica cerca de unamillonsima de agua de mar. Muchas celdas electrolticas tambin pueden carecer de lanecesaria electrocatalizadores . La eficacia de la electrlisis se incrementa a travs de la

adicin de un electrolito (tales como sal, un cido o una base) y el uso deelectrocatalizadores (2).Actualmente, el proceso electroltico es raramente usado en aplicaciones industrialesya que el hidrgeno puede ser producido ms asequiblemente gracias a los combustiblesfsiles (1).

METODOLOGA1. Eleccin del tema2. Bsqueda bibliogrfica.3. Diseo del experimento4. Reunin de los materiales5. Realizacin de diferentes pruebas.6. Ejecucin de la electrolisis en agua y en agua con sal.

PROCEDIMIENTOMateriales:- Adaptador de corriente de 12 voltios, recipiente transparente, dos cables conaislante, pelados ambos en los extremos, sal, dos tubos de ensayo, cinta aislante.

EXPERIMENTO 1: AGUA1. Armar el dispositivo de electrolisis con el adaptador y los cables.2. Colocar el dispositivo dentro del recipiente3. Aplicar una corriente continua al agua con una capacidad de 12 V4. Observar la separacin de Oxigeno(O) y el Hidrgeno (H),en la carga (+) se encuentrael Oxgeno y en la carga (-) se encuentra el Hidrgeno. En experimentos posteriores serealizaran pruebas sencillas para comprobar lo anterior.5. Despus de una hora, los electrodos comienzan a sufrir cambios debido a la reaccin dexido reduccin y el agua cambia de color.

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EXPERIMENTO 2: AGUA CON SAL.Para incrementar la eficiencia de la electrlisis, se realiz el mismo experimentopero agregando sal al agua.

RESULTADOS

Aprendimos que la electrolisis del agua consiste el separar las molculas delagua mediante la aplicacin de energa elctrica y que el agua es un compuesto formadopor Oxgeno e Hidrgeno. En experimentos posteriores se realizarn pruebas sencillas paratratar de determinar al oxgeno y al hidrgeno.Al aplicarle sal al agua, se convierte en un mejor conductor de electricidad, por loque se lleva a cabo ms rpido la reaccin. Sin embargo, tambin se afectan ms rpido loselectrodos.

CONCLUSIONESGracias a estos experimentos, se pudo llevar a cabo la electrolisis del agua,de una manera simple y con materiales comunes. As tambin estos experimentos permiten

utilizar conceptos tanto fsicos como qumicos y por lo tanto relacionar ambas asignaturasampliamente.

BIBLIOGRAFIA1. quimica.laguia2000.com/enlaces.../electrolisis-del-agua2. es.wikipedia.org/wiki/Electrlisis3. www.youtube.com/watch?v=aajxNoeiRFk