Electrolisis


Liceo Parroquial San Antonio
Departamento de Química

Electrolisis

1) Marco Teórico
El proceso de electrolisis consiste en una disociación de una sustancia denominada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes) a través de la administración de corriente eléctrica. Cabe destacar, que existen dos tipos de electrolitos (los llamados fuertes y los débiles), losutilizados en el proceso nombrado deben ser de tipo fuerte. La clasificación de electrolitos fuertes está formada por todas las sales, ácidos fuertes e hidróxidos fuertes y como base fuertes podemos citar los metales alcalinos y alcalinotérreos.
Este proceso se debe llevar a cabo en un aparato llamado celda electrolítica o cuba, que está formada por dos electrodos de metal inerte (como elplatino, el oro), uno positivo (ánodo) y uno negativo (cátodo), que están conectados a una fuente de energía eléctrica o FEM (fuerza electromotriz).
*Generador representa la fuente de energía eléctrica en la imagen.

El científico que mejor estudio, explico y descubrió en 1834 este proceso fue el Inglés Michael Faraday. Enunció dos leyes importantísimas que se aplican en los problemas deelectrolisis:
Primera Ley: La cantidad de sustancia depositada o liberada en un electrodo es directamente proporcional a la cantidad de electricidad (carga) que pasa por él.
Segunda Ley: La cantidad de electricidad que se requiere para depositar o liberar un equivalente químico de un elemento es siempre la misma y es aproximadamente 96500 C (Coulombs, magnitud física que mide electricidad,ampere-segundo).
Para recordar el concepto de equivalente químico, diremos que el equivalente químico de un elemento es igual al peso molecular dividido por su valencia. Si tiene más de una, se usa la que utiliza en la reacción.
¿Tienen alguna relación las reacciones oxido reducción el proceso de electrolisis?
Las reacciones químicas de una electrolisis, son reacciones de redox, esdecir, especie química que pierde o cede electrones, llamada oxidación y la que capta o acepta electrones, denominada reducción; la fuente de alimentación eléctrica se encarga de aportar la energía necesaria, ya que en condiciones normales el proceso no sería espontáneo.
2) Desarrollo del tema
2.1) Semi-reacciones:
Para hacer que tenga lugar una reacción espontánea, necesitamos utilizar unacorriente eléctrica, que es un proceso conocido como electrólisis. Una celda electrolítica es una celda electroquímica en la que la energía eléctrica se usa para impulsar una reacción de oxidación-reducción no espontánea. Podemos pensar en los reactivos de las reacciones de óxido-reducción espontáneas (celdas voltaicas: tipo de celda electroquímica que usa reacciones de oxidación-reducción noespontánea) como elementos rodando por una colina desde la energía más alta a la más baja, lo que produce energía eléctrica. En las celdas electrolíticas, la energía se debe proporcionar por una fuente de energía externa para empujar los reactivos hacia arriba de la colina, de menor a mayor energía (fig. 1)



Figura 1 En una celda electrolítica,
el ánodo Cu está en una solución de
Cu2+, y elcátodo Zn está en una
solución de Zn2+. Los electrones
proporcionados por una batería reducen Zn2+ a Zn e impulsan la oxidación de Cu a Cu2+ en el ánodo Cu.


2.2) Electrólisis de cloruro de sodio:
Cuando el cloruro de sodio fundido de electroliza, los productos son metal sodio y gas cloro. En esta celda electrolítica, los electrodos se colocan en la mezcla Na+ Y Cl- y se conectan auna batería. En esta celda, los productos se separan para evitar que reaccione espontáneamente uno con otro. Conforme los electrones fluyen hacia el cátodo, Na+ se reduce a metal sodio. Al mismo tiempo, los electrones dejan el ánodo conforme Cl- se oxida a Cl2. Las semi-reacciones y reacción global son:






2.3) Galvanización:
La galvanoplastia aprovecha un proceso electrolítico,...