Electrolisis

Índice

Introducción Pg 1

Significado y En qué consiste Pg 2-3

Leyes de Faraday Pg 3-4

Significado del número de Avogadro en la electrólisis Pg 4-5

Aplicaciones y Usos de la Electrólisis Pg 6-10

Fuentes Consultadas Pg. 11

Introducción

Este trabajo tiene la intención de exponer una breve reseña sobre la electrolisis para poder ampliar el conocimientos en el área de la química. Para poder hacer este trabajo tuvo que indagarse acerca de le electroquímica, rama de la química que estudia las reacciones químicas producidas por acción de la corriente eléctrica (electrólisis) así como la producción de una corriente eléctrica mediante reacciones químicas (pilas, acumuladores), en pocas palabras, es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes. Las Reacciones Químicas que intervienen en estos procesos son de tipo redox.

¿Qué es la Electrólisis?

La electrólisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. Se aplica 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.

¿En qué consiste la Electrolisis?

La electrólisis consiste en la descomposición química de una sustancia por medio de la electricidad (electro = electricidad y lisis = destrucción).

El paso de la corriente eléctrica a través de un electrólito (en disolución o fundido), por ejemplo, NaCl fundido, nos demuestra que en el cátodo o polo negativo el catión sodio (Na+) se reduce a Na0 por ganancia, en cambio en el ánodo o polo positivo los aniones cloruro (Cl-) entregan sus electrones oxidándose a Cl2 (gaseoso).

En resumen, el proceso de electrólisis se caracteriza porque:

a) Es un fenómeno redox no espontáneo producido por una corriente eléctrica

b) La reducción se lleva a efecto en el polo negativo o cátodo y la oxidación en el ánodo o polo positivo.

El proceso electrolítico se realiza debido a que, la corriente eléctrica circula desde el cátodo hacia el ánodo, siempre que entre ellos esté presente una sustancia conductora (electrólito)

En algunas electrólisis, si el valor de la diferencia de potencial aplicada están sólo ligeramente mayor que el calculado teóricamente, la reacción es lenta o no se produce, por lo que resulta necesario aumentar el potencial aplicado. Este fenómeno se da, sobre todo, cuando en algunos e los electrodos se produce algún desprendimiento gaseoso. El potencial añadido en exceso en estos casos recibe el nombre de sobretensión.

La cantidad de producto que se forma durante una electrólisis depende de los 2 factores siguientes:

a) De la cantidad de electricidad que circula a través de la pila electrolítica.

b) De la masa equivalente de la sustancia que forma el electrólito.

La cantidad de electricidad que circula por una cuba electrolítica puede determinarse hallando el producto de la intensidad de la corriente, expresada en amperios por el tiempo transcurrido, expresado en segundos. Es decir, Q (culombios) = I • t.

Leyes de Faraday

Tras efectuar múltiples determinaciones, Faraday enunció las 2 leyes que rigen la electrólisis y que son las siguientes:

a) Primera Ley de Faraday: La cantidad de sustancias que se depositan (o altera su número de oxidación) en un electrodo, es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el sistema.

Lo anterior significa que a mayor Faraday mayor cantidad de sustancia depositada. Así, por ejemplo, para libera 96 gramos de oxígeno se necesitan 12 Faraday de electricidad.

Se denomina equivalente electroquímico de una sustancia a la masa en gramos de dicha sustancia depositada por el paso de un culombio.

De a cuerdo con esta definición podemos escribir la expresión:

m =___PIt___

n • 96500

Donde:

m : masa en gramos que se ha depositado

P : peso atómico del elemento

n : número de electrones intercambiados

I : intensidad de la corriente expresada en amperios

t : tiempo en segundos

96500 : factor de equivalencia entre el Faraday y el culombio, ya que 1F = 96500C.

b) Segunda Ley de Faraday: La cantidad de diferentes sustancias depositadas o disueltas por una misma cantidad de electricidad, son directamente proporcionales a sus respectivos pesos equivalentes.

Por ejemplo, si la corriente eléctrica se hace pasar por una serie de celdas electrolíticas que contienen distintas sustancias, la cantidad de electricidad que circula a través de cada electrodo es la misma y las cantidades de elementos liberados son proporcionales a sus respectivos pesos equivalentes.

Como la cantidad de electricidad en Coulomb es igual al producto de la intensidad de la corriente I en ampere por el tiempo t en segundos que ha pasado la corriente, combinando las dos leyes resulta que la masa m de material depositado o disuelto en cada electrodo será igual a lo siguiente:

m =___ItA___

Fn

Donde:

I: ampere.

t: tiempo en segundos.

A: peso atómico.

F: Faraday.

n: valencia.

Significado del número de Avogadro en la electrólisis

La carga del electrón es 1.602x10-19 coulomb absolutos de electricidad. De aquí 96500/1.602x10-19= 6.02x1023 que es el número de electrones en 1 Faraday. En otras palabras, 1 Faraday de electricidad está asociado con un número de Avogadro de partículas de carga unitaria, correspondiente a la carga de un equivalente-gramo de sustancia, que serán electrones que les falta si se trata de cationes o de electrones que les sobre en cada caso de aniones.

Un Faraday es un número de Avogadro de electrones,

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