Ley E Faraday

13. E L E C T R Ó L I S I S

LE Y E S D E F A R A D A Y

Es la descomposición química de las sustancias, mediante la corriente eléctrica continua.

Reacción química producida por medio de la corriente eléctrica que proviene de electrodos, descomponiendo los compuestos químicos y deshaciéndolos en iones.

• Experimentan esta transformación, los electrolitos. (Electrolito significa partículas que transportan cargas eléctricas; átomos o grupos de átomos cargados eléctricamente, son realmente iones).

• Los metales son considerados como conductores de primera, ya que poseen electrones libres que pueden moverse entre los átomos con cierta facilidad.

13.1. ELECTRÓLISIS DE AGUA ACIDULADA.

El agua sólo conduce muy débilmente la electricidad, si se le agrega una pequeña cantidad de ácido sulfúrico (agua acidulada solución de H2SO4 al 10%, se hace más conductora y experimenta el proceso de electrólisis más rápidamente.

El proceso se realiza utilizando unos aparatos llamados voltámetros que poseen ramas laterales graduados en milímetros que permiten los volúmenes de los gases desprendidos. El proceso consiste en llenar el voltámetro con agua acidulada cuidando que no quede aire en las ramas laterales y se conecta en una fuente de energía continua (una pila).

Cuando se cierre el circuito, se observa un desprendimiento de gas en cada rama, cuando finaliza el proceso se puede observar que el gas desprendido en el electrodo negativo es el doble del de otra rama, con esto podemos demostrar que gas de mayor volumen es el hidrógeno y el de menos es el oxígeno.

Los electrolitos fundidos (NaOH) o disueltos en agua, experimentan transformación química, al paso de la corriente y se los llama conductores de segunda especie. La electrólisis se realiza en voltámetros o cubas electrolíticas. La corriente se aplica a la disolución, introduciendo en la misma dos placas metálicas o de grafito, llamados electrodos, estos, se conectan al ánodo o polo positivo y al cátodo o polo negativo de un generador de corriente continua.

En la preparación industrial de la soda cáustica (NaOH), por electrólisis de la sal común (NaCl), se obtienen como subproductos muy importantes, el Hidrógeno y el Cloro.

 Tan pronto como el Cloruro de Sodio toma contacto con el agua, se disocia, formando Na+ y Cl-.

 Al introducir los electrodos en la disolución, los iones se orientan y se dirigen hacia el electrodo de signo contrario: El Cl - se dirige al ánodo y el Na + al cátodo.

 Los iones positivos, se los llama cationes porque se dirigen al cátodo o polo negativo y los iones negativos, se llaman aniones, porque se dirigen al ánodo o polo positivo.

 En contacto con los electrodos, los iones se descargan y quedan libres los elementos químicos o grupos de átomos que integran el ión.

 En el ánodo ( + ) el cloro pierde un electrón.

 2 Cl- ( Ac) - → Cl2 (gas) + 2 electrones

 En el cátodo ( - ) el Na+ , toma un electrón y se convierte en Na metálico:

 Na+ + 1e- → Na.

 El Na reacciona con el agua y forma hidróxido de sodio e hidrógeno.

2Na + 2H2O → H2(g) + + 2 Na+ + 2 OH-

Gran parte del hidróxido sódico y el cloro que se producen a nivel industrial, se prepara por este proceso. El hidrógeno es un subproducto muy importante del mismo.

13.2. APLICACIONES DE LA ELECTRÓLISIS.

13.2.1. Para purificar el cobre y otros metales, se recurre al proceso electrolítico.

13.2.2. Para platear un objeto, se puede introducir el objeto, conectado al cátodo, en la cuba electrolítica, que contiene una disolución de AgNO3. En el ánodo se pone un lingote de plata.

13.2.3. La electrólisis permite el recubrimiento galvánico o depósito de finas capas metálicas, sobre objetos metálicos (Galvanostegia) o no metales (galvanoplastia). En el segundo caso, la superficie del objeto, se debe recubrir con una capa de grafito o plombagina. El Objeto que se va a recubrir, se conecta al cátodo. El ánodo es del metal que debe depositarse sobre el objeto; la disolución, contiene una sal de dicho metal.

13.2.4. Es muy usado en diversos campos debido a que no produce contaminación del ambiente.

13.2.5. Hoy en día se emplean procedimientos Electrolíticos para obtener metales alcalinos y alcalinotérreos como el magnesio a partir de sus sales fundidas.

13.2.6. La electrólisis constituye la base teórica y práctica de la construcción de pilas y acumuladores de corriente continua, también cuentan con un amplísimo número de usos en la industria química y de materiales de construcción.

Cuestionario de repaso

1. Defina a Electrólisis

2. Defina Hidrólisis

3. Establezca la diferencia entre Hidrólisis y electrólisis.

4. En qué consiste la Galvanoplastia y en qué difiere de la galvanostegia?

5. Busque en la Biblioteca un montaje de Galvanoplastia o galvanostegia y describa este montaje con sus propias palabras.

6. Que cantidad de Hidrógeno puede obtenerse:

 Por electrólisis de un litro de agua

 Por electrólisis de una tonelada de agua

7. En la electrólisis de una solución acuosa de KI, se forma I2 (s) en un electrodo, y en el otro se forman H2(g) y OH-. Escriba lo siguiente:

 Semiecuación para la reacción del ánodo

 Semiecuación para la reacción del cátodo.

 Ecuación equilibrada para la reacción total.

(Guía: Mire el ejemplo que se expone con el NaOH)

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