Practica 10. Electroquímica UNAM FI








Objetivos


Mediante el uso del aparato de Hoffman se cuantificará la carga eléctrica utilizada en la electrólisis del agua al igual que el volumen de las sustancias producidas en los electrodos.
Se determinará el rendimiento de la reacción así como el número de Avogadro experimentalmente.













Introducción

La electrólisis es un proceso electroquímicode oxidación-reducción que ocurre al pasar la energía eléctrica a través de un electrólito fundido o disolución acuosa.
En el caso del agua para que este proceso ocurra se deben cumplir las siguientes condiciones:
El agua no puede estar en estado puro, o sea debe tener pequeñas concentraciones de sales u otros minerales.
Se debe usar corriente directa en este proceso.
En este proceso se lellama cátodo al electrodo que aporta la carga negativa a la disolución acuosa o electrólito fundido, mientras al otro electrodo que es el responsable de la carga negativa se le llama ánodo.
La electrólisis del agua permite que se obtenga los elementos químicos que la componen de forma pura o sea el hidrógeno(H) a través del cátodo y el oxígeno(O) a través del ánodo, ambos en estado gaseoso.
Esteproceso se le puede aplicar al agua dulce y a la salada obteniéndose resultados diferentes teniendo en cuenta las sustancias producto. En el caso del agua salada las sustancias que se obtienen a través del ánodo y el cátodo son el cloro (Cl) y el hidrógeno (H) respectivamente ambos en estado gaseoso, quedando al final del proceso una disolución de hidróxido de sodio (NaOH).



Desarrollo ydiscusión de resultados

La electrólisis es un proceso para generar hidrógeno y oxígeno por medio de electricidad y agua. Dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno son eléctricamente atraídos en una molécula de agua. Cuando la corriente eléctrica pasa a través del agua se rompe el enlace químico con dos cargas positivas (iones positivos) y una carga negativa (ion negativo). Las cargas negativas oiones de oxígeno emigran al electrodo positivo (ánodo) Los iones de hidrógeno cargados positivamente son atraídos por el electrodo negativo (cátodo).La descomposición que se produce es la siguiente :

Energía eléctrica +2H 2 O ---------------------- 2H 2 + O 2

La resistencia del agua pura es de 100 ohms / cm. Y puede ser reducida drásticamente en una de las siguientes formas:
Calentando de700 a 1000 ºC
Diluyendo cloruro sódico
Con un ácido como el ácido sulfúrico o con una base como el hidróxido potásico o hidróxido sódico. En nuestro caso trabajamos con 250 [ml] de disolución de hidróxido de sodio al 10.0 % m/m.
Antes de todo, primero recopilamos los materiales, nos colocamos la bata y luego escuchamos lo que debíamos hacer durante el laboratorio.
La práctica se puedeconsiderar como visual ya que en el laboratorio se cuenta con un aparato de Hoffman constituido por los elementos siguientes:
- Un soporte con varilla
- Una placa de sujeción con anillo metálico
- Un contenedor de vidrio de 250 [ml] con manguera de conexión
- Dos electrodos de platino
- Dos buretas de vidrio de 50 [ml] con llave de teflón, unidas mediante un tubo de vidrio
Por lo cual setomó turno para que la profesora nos mostrara como se realiza la práctica y hacer la toma de lecturas.
Se nos explicó que para una mejor toma de lectura se necesita verificar que tanto la fuente de poder así como el multímetro se encuentren apagados y los cables banana-banana estén conectados de manera correcta como se muestra en la ilustración de la práctica.
Una vez encendida la fuente y elmultímetro se precedió a presionar los botones correspondientes que son el cuarto de izquierda a derecha (selector de amperes), el tercero de derecha a izquierda (escala de lectura de 2 [A]) y el primero de izquierda a derecha (valor cuadrático promedio). La fuente ajusto lo más rápido posible a 20 [v] y con el cronometro que se nos proporcionó se empezó a medir el tiempo mientras el sistema...