ELECTROLISIS Fundamentos de Química PRACTICA NO. 3

[pic 1]INSTITUTO TECNOLOGICO DE PACHUCA

“ELECTROLISIS”

Materia: Fundamentos de Química

PRACTICA NO. 3

Objetivo:

Reconocer el efecto eléctrico sobre el agua, por medio de electrolisis generando sus dos componentes básicos.

Principio:

La electrólisis del agua es la descomposición de agua (H 2 O) en oxígeno (O 2) y de hidrógeno gas (H 2) debido a una corriente eléctrica que pasa a través del agua.

Introducción:

Una fuente de alimentación eléctrica está conectada a dos electrodos, o dos placas (por lo general hechas de un metal inerte como el platino o acero inoxidable) que se colocan en el agua. En una celda diseñada correctamente, el hidrógeno aparece en el cátodo (el electrodo con carga negativa, donde los electrones entran en el agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo con carga positiva).

Suponiendo el ideal de faraday de eficiencia, la cantidad de hidrógeno generado es el doble del número de moles de oxígeno, y ambos son proporcionales al total de carga eléctrica llevada a cabo por la solución. Sin embargo, en muchas células compiten reacciones secundarias dominantes, dando lugar a diferentes productos y menos de la eficiencia faraday ideal.

La electrólisis del agua pura requiere el exceso de energía en forma de sobretensión 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 auto-ionización 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. La eficacia 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.

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Ecuaciones:

En el agua el cátodo es cargado negativamente, una reducción de la reacción se lleva a cabo, con los electrones (e -) desde el cátodo está dando a los cationes de hidrógeno para formar gas hidrógeno (la semi-reacción balanceada con ácido):

Reducción en el cátodo: 2 H + (aq) + 2e – → H2 (g)

En el ánodo cargado positivamente, una oxidación produce la reacción, la generación de gases de oxígeno y dando electrones hacia el ánodo para completar el circuito:

Ánodo (oxidación): 2 H2 O (l) → O2 (g) + 4 H + (aq) + 4e –

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