electrolisis del agua
1. TEMA: ELECTRÓLISIS DEL AGUA
2. OBJETIVO:
Producir hidrógeno y oxígeno por medio de electrólisis del agua con distintos electrolitos y voltajes.
Observar la influencia del voltaje en la producción de los gases.
Observar la influencia de los electrolitos en la producción de los gases.
3. GRÁFICO:
ELECTRÓLISIS DEL AGUA
4. REACCIONES QUÍMICAS:
Cátodo: 2 H2O + 2 e- > H2 + 2 OH-
Ánodo: 2 H2O > O2 + 4 H+ + 4 e- _______________________________________________
H2O(l) → H2(g) + 1/2 O2(g)
Solución electrolítica de H2SO4:
H2SO4 2 H+ (ac) + SO4 2- (ac)
Cátodo:
2 H+ (ac) + 2e- H2(g)
Ánodo:
SO4 2- (ac) SO4 + 2e-
SO4 SO3 + 1/2 O2
SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA DE NAOH:
Cátodo:
2 H2O (l) 4 H+ (ac) + O2(g) + 4e-
Ánodo:
4H2O(l) + 4 e- 2 H2(g) + 4OH- (ac)
SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA DE NACL:
Cátodo:
2Na+ + 2e- 2 Na
2 H2O (l) + 2e- H2 + (ac) + 2OH-(ac)
Ánodo:
2Cl- (ac) Cl2 + 2e-
5. CÁLCULOS Y RESULTADOS:
ELECTRÓLISIS DEL AGUA EN SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA
VOLUMEN DE HIDRÓGENO RECOLECTADO EN ml
VOLUMEN DE OXÍGENO RECOLECTADO EN ml
H2SO4
15 ml
7ml
NaOH
8ml
4ml
NaCl
4ml
2ml
Electrólisis del agua en H2SO4
DATOS:
VH2= 15ml = 0.015L
VO2= 7ml = 7x10-3 L
Patm= 542 mmHg= 0.71 atm
Pv agua 17°C= 14.53 mmHg
T= 17°C + 273= 290 K
T´= 273 K
V´= XP= 760 mmHg
SOLUCIÓN:
Pgas seco= Patm – Pv. agua
Pgas seco= 542 mmHg – 14.53 mmHg
Pgas seco= 527.57 mmHg
OXÍGENO
V´= 4.57 x 10-3 L O2
PV=nRT
n= 1.36 x 10-4 mol O2
m= n x M
m= 2.72 x10-4 mol (18g/mol)
m= 4.89 x 10-3 g H2O
4.89 x 10-3 g H2O 4.57 x10-3LO2
X 11.2 L O2
X= 12.04g H2O
densidad de agua es 1g/cm3 entonces :
X= 12.04gH2O
X= 12.04ml H2O
HIDRÓGENO
V= 9.80 x 10-3 L H2
PV=nRT
n= 2.93 x 10-4 mol H2
m= n x M
m= 2.93 x 10-4 mol (18g/mol)
m= 5.27 x 10-3 g H2O
5.27 x 10-3 g H2O 9.80 x10-3 LH2
X 11.2 L H2
X= 6.02g H2O
Sabemos que la densidad de agua es 1g/cm3 entonces tenemos:
X= 6.02g H2O
X= 6.02ml H2O
Electrólisis del agua en NaOH
Datos:
VH2= 8ml = 8 x10-3 L
VO2= 4ml = 4x10-3 L
Patm= 542 mmHg= 0.71 atm
Pv agua 17°C= 14.53 mmHg
T= 17°C + 273= 290 K
T´= 273 K
V´= X
P= 760 mmHg
SOLUCIÓN:
OXÍGENO
V´= 2.61 x 10-3 L O2
PV=nRT
n= 7.79 x 10-5 mol O2
m= n x M
m= 1.56 x 10-4 (18g/mol)
m= 2.81 x 10-3 g H2O
2.81 x 10-3 g H2O 6.61 x 10-3LO2
X 11.2 L O2
X= 24.12g H2O
Sabemos que ladensidad de agua es 1g/cm3 entonces tenemos:
X= 24.12g H2O
X= 24.12ml H2O
HIDRÓGENO
V´= 5.23 x 10-3 L O2
PV=nRT
n= 1.56 x 10-4 mol H2
m= n x M
m= 3.12 x 10-4 (18g/mol)
m= 5.62 x 10-3 g H2O
5.62 x 10-3 g H2O 5.23 x 10-3LO2
X 11.2 L O2
X= 12.04 g H2O
Densidad del agua 1g/cm3 entonces tenemos:
X= 12.04g H2O
X= 24.12ml H2OElectrólisis del agua en NaCl
DATOS:
VH2= 4ml = 4 x 10-3L
VO2= 2ml = 2x10-3 L
Patm= 542 mmHg= 0.71 atm
Pv agua 17°C= 14.53 mmHg
T= 17°C + 273= 290 K
T´= 273 K
V´= X
P= 760 mmHg
SOLUCIÓN:
OXÍGENO
V´= 1.31 x 10-5 L O2
PV=nRT
n= 3.91 x 10-3 mol O2
m= n x M
m= 7.82 x 10-5 (18g/mol)
m= 1.41 x 10-3 g H2O
1.41 x 10-3 g H2O 1.31 x 10-3LO2
X11.2 L O2
X= 24,11 g H2O
Densidad de agua 1g/cm3 entonces :
X= 24.11g H2O
X= 24.11 ml H2O
HIDRÓGENO
V´= 2.61 x 10-3 L H2
PV=nRT
n= 7.79 x 10-5 mol H2
m= n x M
m= 1.56 x 10-4 (18g/mol)
m= 2.81 x 10-3 g H2O
2.81 x 10-3 g H2O 1.31 x 10-3LO2
X 11.2 L O2
X= 12.05 g H2O
Densidad del...
Regístrate para leer el documento completo.