Reacciones Del Hidrogeno

2. Introducción

En este informe se busca profundizar más en los contenidos de clases acerca del hidrógeno y sus propiedades. Específicamente se desarrollan dos experimentos de laboratorio que permiten obtener hidrógeno en su forma pura:

• La electrolisis del agua

• La reacción de HCl (ácido clorhídrico) frente a tres metales alcalinos: Mg, Zn y Al

En el informe se presenta cada uno de estos experimentos de manera separada, comenzando por la definición de los objetivos y la presentación de un marco teórico. Luego se explica cómo se llevó a cabo cada experimento y los resultados y conclusiones obtenidos en cada caso.

3. EXPERIMENTO Nº1: “LA ELECTROLISIS DEL AGUA (H20)”

3.1 Objetivo

El objetivo de este experimento es aprender cómo se lleva a cabo una electrolisis y observar cómo se logra descomponer la molécula del agua para obtener el hidrógeno y oxigeno en su forma gaseosa.

3.2 Marco teórico

La electrolisis es el proceso mediante el cual se logra separar un electrolito en sus iones constituyentes, aniones (carga positiva) y cationes (carga negativa), gracias a la aplicación de corriente eléctrica.

El científico que descubrió y explicó la electrólisis fue el inglés Michael Faraday y desde ahí este proceso ha sido muy utilizado en la industria para obtener metales como el Sodio, Aluminio y Litio o gases como el Hidrógeno y Oxigeno.

Para obtener estos gases se debe utilizar la electrólisis del agua. Esto consiste en la descomposición de la molécula del agua (H2O) en sus dos componentes gaseosos: oxigeno (O) e Hidrógeno (H2) mediante la aplicación de una corriente eléctrica. El proceso que se realiza es el siguiente: una fuente de energía eléctrica se conecta a dos electrodos que son introducidos en el agua. Estos electrodos corresponden a algún metal inerte como el platino o acero inoxidable.

La molécula del agua se compone de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno que están atraídos eléctricamente entre si. Cuando la corriente eléctrica pasa a través del agua, rompe el enlace químico existente generando dos iones de hidrógeno positivos (H+) y un ion de oxígeno negativo (O-). Si la celda está diseñada correctamente, el hidrógeno (ion positivo) deberá aparecer en el cátodo (electrodo con carga negativa) y el oxigeno (ion positivo) aparecerá en el ánodo (electrodo con carga positiva). Esto ocurre debido a que las cargas opuestas se atraen. Lo anterior se puede observar en la siguiente figura:

Suponiendo una situación ideal, la cantidad de hidrógeno generado es el doble que la de oxígeno y ambos son proporcionales al nivel de carga eléctrica al que fue sometida el agua. Sin embargo, en muchos experimentos interfieren reacciones secundarias que alteran la eficiencia de Faraday.

3.3 Parte experimental

3.3.1 Materiales y métodos:

- Electricidad

- Agua

- Electrodos

- Tubos de ensayos

- Vaso precipitado

- Cables

- Ácido Sulfúrico

- Fuente de poder

3.3.2 Procedimiento:

a) Se agrega agua hasta la mitad de un vaso precipitado

b) Se le agrega una cucharada pequeña de ácido sulfúrico y se revuelve

c) Se llenan dos tubos de ensayo con agua hasta el tope

d) Estos dos tubos se ponen en el vaso precipitado sin dejar caer el agua

e) En cada tubo de ensayo se introduce un electrodos

f) Se prende la fuente de poder, activando los electrodos

Podemos ver el experimento en la siguiente imagen:

3.4 Resultados y análisis

Los resultados obtenidos fueron que en el tubo con el electrodo negativo (cátodo) se liberó Hidrógeno, lo que fue comprobado luego de que al introducir un fósforo en el tubo éste generó una pequeña explosión dado que el hidrógeno es un gas muy inflamable. En cambio, en el tubo con el electrodo positivo (ánodo) se liberó el oxigeno, ya que al introducir un fósforo se avivó la llama de éste, ya que el oxigeno es un

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