ELECTROLISIS

INFORME DE LABORATORIO
ELECTROLISIS

1. ANTECEDENTES

Jan Rudolph Deiman y Paets Adriaan van Troostwijk utilizó en 1789 una máquina electrostática para producir electricidad, que fue dada de alta en los electrodos de oro en una botella de Leyden con agua .En 1800, Alessandro Volta inventó la pila voltaica, unas semanas más tarde William Nicholson y Anthony Carlisle la utilizaron para laelectrólisis del agua. Cuando Zénobe Gramme inventó la máquina de Gramme en 1869 la electrólisis del agua se convirtió en un método barato para la producción de hidrógeno. Un método de síntesis industrial de hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis fue desarrollado por Dmitry Lachinov en 1888 (1).

2. OBJETIVO

Llevar acabo la descomposición de la materia del agua en sus componentes medianteel proceso de electrólisis.

3. MARCO TEÓRICO

La electrolisis consiste en la realización, por medio del suministro de energía eléctrica, de una reacción imposible de verificar termodinámicamente de una forma espontánea. En pocas palabras la electrólisis es la separación del agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de una corriente eléctrica. Para llevar a cabo la electrólisis sedebe realizar lo siguiente: aplicar una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergida en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo, y el conectado al negativo como cátodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos y se desplazanhacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo). En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre éstos y los iones, produciéndose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al cátodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ánodo (-) (2).
Endefinitiva lo que ocurre es una reacción de oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se encarga de aportar la energía necesaria. Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte.
El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al quetenía, es decir, reducido. Mientras que el agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir; oxidándose (3).
La electrólisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren en contacto, de lo contrario producirían una mezcla peligrosamente explosiva.
Si el agua no es destilada,la electrólisis no sólo separa el oxígeno y el hidrógeno, sino los demás componentes que estén presentes como sales, metales y algunos otros minerales (lo que hace que el agua conduzca la electricidad no es el puro H2O, sino que son los minerales. Si el agua estuviera destilada y fuera 100% pura, no tendría conductividad).
La electrólisis del agua pura requiere el exceso de energía en forma desobretensión 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 autoionización del agua. El agua pura tiene una conductividad eléctrica cerca de una millonésima de agua de mar. Muchas celdas electrolíticas también pueden carecer de la necesaria electrocatalizadores. Laeficacia 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 (2).
Actualmente, el proceso electrolítico es raramente usado en aplicaciones industriales ya que el hidrógeno puede ser producido más asequiblemente gracias a los combustibles fósiles (1).

4. PROCEDIMIENTO

Materiales:
• Adaptador de...