Electrolisis

Electrolisis del agua: La electrólisis del agua es la descomposición de agua (H2O) en los gases oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) por medio de una corriente eléctrica a través del agua. Este proceso electrolítico se usa raramente en aplicaciones industriales debido a que el hidrógeno puede ser producido a menor costo por medio de combustibles fósiles.

Una fuente de energía eléctrica se conecta a dos electrodos, o dos platos (típicamente hechos de algún metal inerte como el platino o el acero inoxidable), como dos chinchetas, las cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseñada, el hidrógeno aparecerá en el cátodo (el electrodo negativamente cargado, donde los electrones son bombeados al agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo positivamente cargado). El volumen de hidrógeno generado es el doble que el de oxígeno, y ambos son proporcionales al total de carga eléctrica que fue enviada por el agua. Sin embargo, en varias celdas las reacciones del lado competidor dominan, resultando en diferentes productos.

Electrolisis del NaCl fundido Dado que la electrólisis es el proceso en el que se consigue forzar una reacción redox no espontánea mediante la aplicación de una fem adecuada, es necesario que el sistema al que se realiza la electrólisis sea conductor de la corriente. En caso contrario el circuito estaría abierto y la corriente no fluiría.

Los compuestos iónicos, como el cloruro de sodio solo conducen la corriente eléctrica cuando se encuentran fundidos o disueltos en agua.

El cloruro de sodio fundido está disociado en sus iones. Los electrodos inertes se introducen en el electrolito y se conectan a una fuente de corriente continua. Los iones se mueven hacia los electrodos de signo contrario al suyo: los Cl- al ánodo (+) donde se oxidan y los Na+ al cátodo (-) donde se reducen.

Electrolisis de soluciones acuosas: Cuando se usa una solución acuosa en una celda electrolítica, debemos considerar si es el agua o el soluto el que se va a oxidar o reducir. En este caso la electrólisis es más complicada porque están involucradas mas especies que pueden ser oxidadas o reducidas.

Sabemos que el agua se puede oxidar para formar O2 o reducir para formar H2, por lo que si analizamos el caso del NaCl(ac), tenemos que el H2O, el Na+ y el Cl–, pueden sufrir oxidación o reducción. Así observamos que no se puede preparar sodio por electrólisis de soluciones acuosas de NaCl ya que el agua se reduce con mas facilidad que el Na+(ac).

• Las posibles reacciones catódicas serán la reducción del ión Na+ y del H2O:

La reacción que se llevará a cabo será aquella que requiera un menor potencial para su reducción, en consecuencia se descarta la reducción del Na+ y se observa la producción de H2(g), con la producción de un medio básico y la formación de NaOH(ac) al final

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