Practica Electrolisis

 OBJETIVOS

1. Conocerá el aparato de Hoffman para la electrólisis del agua.

2. Cuantificará la carga eléctrica implicada en la electrólisis del agua, así como el volumen de las 
sustancias producidas en los electrodos.

3. Determinará el rendimiento de la reacción.

4. Determinará experimentalmente el valor del número de Avogadro.

INTRODUCCIÓN

En la conducción electrolítica, la carga eléctrica es transportada por iones, y no ocurrirá a menos que los iones del electrólito puedan moverse libremente. La conducción electrolítica se da principalmente en las sales fundidas y en las disoluciones acuosas de electrólitos. Al contrario de una reacción redox espontánea, que da lugar a la conversión de energía química en energía eléctrica, la electrólisis es un proceso en el cual la energía eléctrica se utiliza para provocar una reacción química no espontánea.

El agua en condiciones normales (1 [atm] y 25 [oC]) no se disocia espontáneamente para formar hidrógeno y oxígeno gaseosos, porque el cambio de energía libre estándar para la reacción es una cantidad grande positiva

2HO →2H +O ∆Go=+474.4[kJ] 2 (l) 2(g) 2(g)

sin embargo, esta reacción puede inducirse al electrolizar el agua en un aparato para electrólisis de Hoffman. Este aparato consiste en dos electrodos hechos de un material poco reactivo, como el platino, sumergidos en agua. Cuando los electrodos se conectan a una fuente de energía eléctrica, aparentemente no sucede nada, porque en el agua pura no existen los suficientes iones para transportar una cantidad apreciable de corriente eléctrica (el agua pura contiene concentraciones de 1 x 10-7 [M] de iones H+ y 1 x 10-7 [M] de iones OH-).

En el laboratorio de química puede llevarse al cabo la electrólisis de disoluciones de ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, sulfato de potasio, cloruro de sodio, etc. En ésta práctica se utilizará una disolución de hidróxido de sodio para aumentar la concentración de los iones OH-.

Por otra parte, la cantidad de corriente involucrada en la electrólisis del agua, permite determinar el valor de la constante de Avogadro a través de la relación que se establece entre el número de electrones involucrados en la electrólisis y el número de moles de electrones que oxidan a los iones OH- para producir oxígeno gaseoso.

MATERIAL Y EQUIPO:

1) 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.

2) Una fuente de bajo voltaje (PASCO SF-9584, 0-21 [V] DC).


3) Un multímetro digital WAVETEK


4) Tres cables de conexión banana-banana

5) Un cronómetro

DESARROLLO (PROCESO EXPERIMENTAL)

Dado que el proceso experimental fue muy corto pero consta de conectar la varilla al soporte y atornillarlo firmemente

- Atornille firmemente la varilla al soporte y sujete la placa de sujeción a la varilla.

- Coloque el anillo metálico en la parte posterior de la placa de sujeción (atornille firmemente).

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