ElectrolisisEXPERIMENTO 140-A EQUIPO:5

Que es la Electrolisis?

La electrólisis o electrolisis1 es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación).

Hipotesis

Se espera que al usar el aparato de Hoffman se separen por medio de la electrolisis, el oxigeno del agua, aplicando electricidad con un eliminador, al separar el oxigeno del agua en una parte del aparato se espera producir una explosión de pequeña escala al contacto del fuego , utilizando un mechero

Aparato de Hoffman Es un aparato utilizado para realizar la electrólisis del agua. Fue

inventado en 1866 por el químico alemán August Wilhelm von Hoffman (1818-1892).1 Consta de tres cilindros verticales unidos, por lo general de vidrio. El cilindro central está abierto en la parte superior para permitir la adición de agua y de un compuesto iónico para mejorar la conductividad, como puede ser una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. Un electrodo de platino se coloca dentro de la parte inferior de cada uno de los otros dos cilindros, y se conectan a los terminales positivo y negativo de una fuente de electricidad. Cuando la corriente circula a través del voltámetro de Hoffman, se forma oxígeno en el ánodo e hidrógeno en el cátodo. Cada uno de los gases desplaza el agua contenida en su cilindro y se acumula en la parte superior de los dos tubos exteriores.

Proceso Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergidos en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo, y el conectado al negativo como cátodo.2

Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo).

La manera más fácil de recordar toda esta terminología es fijándose en la raíz griega de las palabras. Odos significa camino. Electrodo es el camino por el que van los electrones. Catha significa hacia abajo (catacumba, catástrofe). Cátodo es el camino por donde caen los electrones. Añas significa hacia arriba. Ánodo es el camino por el que ascienden los electrones. Ion significa caminante. Anión se dirige al ánodo y catión se dirige al cátodo. La nomenclatura se utiliza también en pilas. Una forma fácil también de recordar la terminología es teniendo en cuenta la primera letra de cada electrodo y asociarla al proceso que en él ocurre; es decir: en el ánodo se produce la oxidación (las dos palabras empiezan con vocales) y en el cátodo la reducción (las dos palabras comienzan con consonantes).

La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos es aportada por la fuente de alimentación eléctrica.

En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones, produciéndose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).

En definitiva lo que ocurre es una reacción de oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se encarga de aportar la energía necesaria.

Aplicaciones Producción de aluminio, litio, sodio, potasio, y magnesio. Producción de hidróxido de sodio, ácido clorhídrico, clorato de

sodio y clorato de potasio. Producción de hidrógeno con múltiples usos en la industria: como

combustible, en soldaduras, etc. Ver más en hidrógeno diatónico. La electrólisis de una solución salina permite

producir hipoclorito (cloro): este método se emplea para conseguir una cloración ecológica del agua de las piscinas.

La electrometalurgia es un proceso para separar el metal puro de compuestos usando la electrólisis. Por ejemplo, el hidróxido de sodio es separado en sodio puro, oxígeno puro e hidrógeno puro.

La anodización es usada para proteger los metales de la corrosión.

La galvanoplastia, también usada para evitar la corrosión de metales, crea una película delgada de un metal menos corrosible sobre otro metal.

Consideraciones o Advertencias Nunca deben unirse los electrodos, ya que la corriente eléctrica no va a conseguir el

proceso y la batería se sobrecalentará y quemará. Debe utilizarse siempre corriente continua (energía de baterías o de adaptadores de

corriente), nunca corriente alterna(energía del enchufe de la red). La electrólisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren

en contacto, de lo contrario producirían una mezcla peligrosamente explosiva (ya que el oxígeno y el hidrógeno resultantes se encuentran en proporción estequiometria).

Una manera de producir agua otra vez, es mediante la exposición a un catalizador. El más común es el calor; otro es el platino en forma de lana fina o polvo. El segundo caso debe hacerse con mucho cuidado, incorporando cantidades pequeñas de hidrógeno en presencia de oxígeno y el catalizador, de manera que el hidrógeno se queme suavemente, produciendo una llama tenue. Lo contrario nunca debe hacerse sin debida investigación y ayuda profesional.