PRACTICA ELECTROLISIS DEL AGUA

 1. OBJETIVO
Tratar de separar los componentes básicos del agua, al utilizar corriente eléctrica para así romper los enlaces iónicos y comprobar que el agua es un compuesto.

2. CAMPO DE APLICACIÓN
Este procedimiento aplica para la separación del hidrogeno y oxigeno por medio de la electrolisis del agua.

3. FUNDAMENTO
La electrólisis del agua es la descomposición de agua (H2O) en oxígeno(O2) y de hidrógeno gas (H2) debido a una corriente eléctrica que pasa a través del agua.
Una fuente de alimentación eléctrica está conectada a dos electrodos, o dos placas (por lo general hechas de un metal inerte como el platino o acero inoxidable) que se colocan en el agua. En una celda diseñada correctamente, el hidrógeno aparece en el cátodo (el electrodo con carga negativa, donde los electronesentran en el agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo con carga positiva).
Suponiendo el ideal de Faraday de eficiencia, la cantidad de hidrógeno generado es el doble del número de moles de oxígeno, y ambos son proporcionales al total de carga eléctrica llevada a cabo por la solución. Sin embargo, en muchas células compiten reacciones secundarias dominantes, dando lugar adiferentes productos y menos de la eficiencia Faraday ideal.
La electrólisis del agua pura requiere el exceso de energía en forma de sobretensión para superar la activación de diversas barreras. Sin el exceso de energía de la electrólisis del agua pura se produce muy lentamente o nada. Esto se debe en parte a la limitada auto-ionización del agua. El agua pura tiene una conductividad eléctrica cerca de unamillonésima de agua de mar. Muchas celdas electrolíticas también pueden carecer de la necesaria electrocatalizadores. La eficacia de la electrólisis se incrementa a través de la adición de un electrolito (tales como sal, un ácido o una base) y el uso de electrocatalizadores.

Oxidación: 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e

Reducción: 2H2O (l) + 2e- →H2 (g) + 2OH (aq)

Reacción total en la celda:2H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g)


4. DEFINICIONES
Electrodo.- Un electrodo es un conductor eléctrico utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc.
Sobretensión.- Es la diferencia de potencial (en voltios) entre una semirreacción determinadatermodinámicamente por su potencial de reducción y el potencial en que se observa experimentalmente el proceso redox.
Autoionización.- La autoionización del agua (también llamada autodisociación del agua) es la reacción química en la que dos moléculas de agua reaccionan para producir un ion hidronio (H3O+) y un ion hidróxido (OH−)
Celda electrolítica.- Se denomina celda electrolítica al dispositivo utilizado parala descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.
Electrocatalizador.- Un electrocatalizador es un catalizador que participa en una reacción electroquímica.

5. INTERFERENCIAS
Las interferencias que pueden presentarse es que se generen burbujas de aire dentro de los tubos de ensaye.

6. SEGURIDAD Y ECOLOGIA
Aunque la cantidad de hidrógeno y oxígenoliberados durante el experimento será demasiado reducida como para entrañar riesgos, conviene tener en cuenta que el hidrógeno es inflamable, y que el oxígeno alimenta la combustión, por lo que al contacto con una llama se puede producir un fogonazo. Utilizar el EPP necesario, así como guantes de látex.

7. EQUIPOS E INSTRUMENTOS
1 Pila (de 12 Volts)
Alambre caimán
Cinta de aislar

8.MATERIALES
2 tubos de ensayo
2 vasos de precipitado de 250 ml
2 vasos de precipitado de 500 ml
Pedazos de papel
1 matraz volumétrico de 250 ml
9. REACTIVOS
NaOH al 5 %

10. PREPARACION DE SOLUCIONES
10.1Hidróxido de Sodio al 5%
10.1.1 Pesar 12.5 gr de NaOH y disolver en 250 ml de agua desionizada.

11. PROCEDIMIENTO
11.1. Verter 100 ml de NaOH al 5% en un vaso de precipitado de 250 ml.
11.2....