Electrolisis

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LA ELECTRÓLISIS DEL AGUA

Introducción

La electrolisis es el proceso de descomposición de una sustancia por medio de la electricidad. La palabra electrólisis significa "destrucción por la electricidad".

La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en especiesquímicas cargadas positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corriente eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito (compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, losiones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.

La acción de una corriente sobre un electrolito puede entenderse con un ejemplo sencillo con la electrolisis del agua. Si el agua se disuelve en bicarbonato de sodio, se disocia en iones oxigeno positivos eiones hidrógeno negativos. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones oxigeno se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo como átomos de oxigeno. Los iones hidrogeno, al descargarse en el electrodo positivo, se convierten en átomos de hidrógeno. Esta reacción de descomposición producida por una corriente eléctrica se llamaelectrólisis.

En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrolito sigue la ley enunciada por el químico físico británico Michael Faraday. Esta ley afirma que la cantidad de material depositada en cada electrodo es proporcional a la intensidad de la corriente que atraviesa el electrolito, y que las masas de distintos elementos depositadospor la misma cantidad de electricidad son directamente proporcionales a las masas equivalentes de los elementos, es decir, a sus masas atómicas divididas por sus valencias.

Todos los cambios químicos implican una reagrupación o reajuste de los electrones en las sustancias que reaccionan; por eso puede decirse que dichos cambios son de carácter eléctrico.

OBJETIVOS

1. Mostrar ladescomposición del agua en sus elementos componentes.
2. Comprobar el efecto de la electricidad sobre el agua.
3. Comprender por qué sucede la electrolisis.
4. Evidenciar que el oxígeno esta formado por un átomo y el hidrógeno por dos.
5. Enseñar que la electrólisis es una fuente de energía.
6. Contribuir al desarrollo de la ciencia.

Electrólisis del agua (Reacciones Químicas)El agua esta compuesta por dos elementos químicos: hidrógeno y oxígeno. La separación de éstos mediante la utilización de la electricidad se llama electrólisis del agua.
En la electrólisis del H2O(agua) se forman hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) en estado gaseoso, según la siguiente reacción:
2 H2O -----> 2H2 + O2
Esta reacción no se produce espontáneamente. Para que tenga lugar es necesarioaportar energía eléctrica mediante una pila galvánica o un generador de corriente continuo. Es por este motivo que la reacción se lleva a cabo en una celda electrolítica, que es un sistema electroquímico generador de sustancias, por la acción de un flujo de electrones suministrado por la fuente de voltaje externa. El hidrógeno obtenido por electrólisis del agua es muy puro pero también es muy carodebido al importante gasto eléctrico que comporta.

La electrolisis del agua puede considerarse como una fuente de energía secundaria producida a partir de la combustión de combustibles fósiles o biológicos por medio de ciclos térmicos, a partir de la energía solar por conversión foto-voltaica o a partir de la energía cinética utilizando la conversión mecánica.

La electrólisis del agua es un...
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