Electrólisis del agua

Electrolisis del Agua

Objetivo: Identificar a todas las especies que reaccionan en cada electrodo del aparato de Hoffman. Asignar el sentido desplazamiento de las cargas eléctrica en el aparato de Hoffman.
Antecedentes
* Hidrolisis La hidrólisis es una reacción química entre agua y otra sustancia, como sales. Al ser disueltas en agua, sus iones constituyentes se combinan con losioneshidronio u oxonio, H3O+ o bien con los iones hidroxilo, OH-, o ambos. Dichos iones proceden de la disociación o autoprotólisis del agua. Esto produce un desplazamiento del equilibrio de disociación del agua y como consecuencia se modifica el valor del pH.

* PHEl pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes endeterminadas sustancias.

* Iones HidroxilosEl grupo hidroxilo (también llamado oxidrilo) -OH es un grupo funcional compuesto de 1 átomo de oxígeno y 1 de hidrógeno,

* Iones HidronioHidronio es el catión que se forma en agua en presencia de cationes de hidrógeno H+. Estos cationes no se presentan libremente; son extremadamente reactivos y son solvatados inmediatamente por las moléculas deagua circundantes.

* AutoprotólisisSe denomina autoprotólisis al equilibrio químico que presentan las moléculas de agua con los ioneshidronio e hidroxilo. En el interior de una muestra de agua pura, algunas moléculas pueden reaccionar entre ellas, de tal forma, que una de las moléculas le puede ceder a otra adyacente y suficientemente próxima un protón.

* Potencial de reducciónestándarEl Potencial de electrodo, Potencial de reducción o Potencial redox es como se le conoce a una celda galvánica que produce por la reacción de la celda que no está en equilibrio.

* PotenciómetroSolo permite circular una corriente pequeña, de modo que la concentración de las dos semiceldas permanece invariable.

Aparato de Hoffman

Hipótesis
Al llevar a cabo la electrólisis de agua, estadeberá separarse en hidrógeno y oxígeno, ambos en forma de gas puesto que así se encuentran en su forma basal.

Procedimiento

Resultados obtenidos y preguntas a contestar
4. Enciende la fuente de poder y observa la evolución de los gases. Mediante la relación de volúmenes, identifica en que tubo se está produciendo el oxígeno y en cuál el hidrogeno.
En el tubo b se forma el hidrogeno y enel tubo a el oxigeno.
5. Escribe la semireacción de reducción del agua para producir H2
2H2O (l) O2 (g) + 2 H2 (g)
6. ¿Cómo se modifica el pH en la vecindad de electrodo donde se produce el gas hidrogeno?
Disminuye
7. ¿Escribe la semireacción de oxidación del agua para producir O2?
2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e-
8. ¿Cómo se modifica el PH en la vecindad del electrododonde se produce el gas oxigeno?
Aumenta
9. Dibuja sobre la figura 1 la dirección del flujo de la corriente eléctrica.
10. Completa el siguiente enunciado eligiendo en cada caso una de las dos expresiones entre paréntesis.
La (reducción, oxidación)___oxidación__ para formar (O2, H2), ____O2____, se lleva a cabo en el (ánodo, cátodo), ___ánodo___, acompañado de la formación de iones (H+,OH-)___H+___.

Análisis de resultados
Aguillón Campero Ileana Rosalba
Para la electrólisis se separó el agua en los dos elementos que la conforman, oxígeno e hidrógeno y ambos fueron gases, pues al observar en el aparato de Hoffman ambos tubos tuvieron burbujas, indicando el desprendimieto de algún elemento en forma gaseosa, la reacción que se lleva a cabo en la electrólisis es:
2H2O(l) O2 (g) +2H2 (g)
Al colocar indicador universal, los colores que se observaron en los tubos al iniciar la electrólisis fueron azul y uno medio naranja; esto es debido a que en el tubo donde se presentó el color azul, se liberó H+ y quedó OH- que nos indica que es una base y en el otro tubo donde hubo coloración naranja, se liberó oxígeno, teniendo en el tubo iones H+, que son un ácido de acuerdo a la...