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Universidad Nacional Federico Villarreal

Facultad De Ciencias Naturales y Matemáticas

I. OBJETIVOS

1) Entender el proceso de conversión de la energía eléctrica continua en energía química.
2) Diferenciar la electrólisis de los electrolitos fundidos de sus disoluciones acuosas.
3) Conocer las leyes de Michael Faraday para poder relacionar la cantidad de carga eléctrica con la cantidadde sustancia producida en los electrodos.
4) Conocer las diversas aplicaciones que tiene la electrolisis a escala de laboratorio e industria.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

RESEÑA HISTÓRICA
Entre los primeros trabajos se encuentra el estudio de dos ingleses, Nicholson y Carlisle, en que se describía la electrólisis del agua que produce hidrógeno y oxígeno gaseoso (1800) hacia la misma época SirHumprhy Davy aisló metales muy activos como el sodio y el potasio mediante la electrólisis de sus hidróxidos fundidos. Además obtuvo en forma parecida todos los metales alcalino-térreos excepto el berilio y el radio.
En 1813 Faraday se inició como aprendiz de Davy, y empezó sus investigaciones en química y física. Realizó experimentos con la electricidad y continuamente volvía a este estudio despuésde hacer incursiones en otros campos. Descubrió relaciones cuantitativas entre la carga eléctrica y los pesos de las sustancias consumidas y producidas por la electrólisis.

Fig. Nº01

¿QUÉ SE ENTIENDE POR ELECTRÓLISIS?
Proceso en el que se utiliza la energía eléctrica continua para generar una reacción redox no espontánea. Este fenómeno químico permite la descomposición de ciertassustancias (generalmente electrolitos), generándose nuevas sustancias simples o compuesta. Este proceso se lleva a cabo en una celda electrolítica.
ELEMENTOS O COMPONENTES DE LOS PROCESOS ELECTROLÍTICOS
Para que se lleve a cabo el proceso electrolítico se requiere los siguientes elementos.

Fig. Nº02
FUENTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA:
Son sistemas que generan corriente eléctrica continua, estos sistemasactúan como una bomba de electrones, es decir, son capaces de sustraer electrones de uno de los electrodos (ánodo) y suministrarlos al otro electrodo (cátodo) quedando electrizados. A nivel industrial se utilizan sistemas de diodos de rectificación de corriente para transformar corriente alterna en corriente continua.
ELECTRODOS: Por lo general son láminas sólidas (principalmente metálicas) queson buenos conductores eléctricos y están en contacto mediante un cable conductor con la fuente de energía eléctrica. Actúan como polos positivos (+) y negativos (-), que colocados dentro de la celda electrolítica generan un campo eléctrico. Estos electrodos se denominan cátodo y ánodo. Hacia el cátodo electrizado negativamente fluyen los cationes que generalmente se reducen; mientras que hacia elánodo electrizado positivamente fluyen los aniones, los cuales generalmente se oxidan.

INERTES
Son aquellos cuya única función es conducir la corriente eléctrica durante el proceso electrolítico, por lo tanto no se consumen (su masa es constante), entre ellos tenemos: platino, paladio, mercurio, grafito, etc. Se utilizan para producir sustancias simples en su superficie.
ACTIVOS
Son aquellosque aparte de conducir la corriente eléctrica participan en el proceso, es decir, se consumen (liberan iones de su estructura) oxidándose. Entre ellos tenemos: cromo, cinc, cobre, plata, etc. que son muy utilizadas en la electrodeposición.
ELECTROLITO
Son sustancias químicas que disueltas en agua o fundidas (líquidos) son capaces de generar iones libres, que por acción de fuerzas eléctricas semueven y conducen la corriente eléctrica. En los procesos electrolíticos se utilizan como electrolitos: óxidos metálicos, sales, hidróxidos y ácidos fuertes para obtener una suficiente cantidad de iones. Los iones móviles son conductores de segundo orden. Los óxidos y sales deben estar fundidos, sin son poco solubles o insolubles en agua.
CELDA ELECTROLÍTICA
Es el recipiente que contiene al...
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