Practica 1 "Electrolisis"

Marco Teórico:

Electrolisis

"Descomposición de una sustancia en disolución mediante la corriente eléctrica"

La electrólisis es un proceso donde la energía eléctrica cambiará a energía química. El proceso sucede en un electrólito, una solución acuosa o sales disueltas que den la posibilidad a los iones de ser transferidos entre dos electrodos. El electrolito es la conexión entre los dos electrodos que también están conectados con una corriente directa.

Si se aplica una corriente eléctrica, los iones positivos migran al cátodo mientras que los iones negativos migrarán al ánodo. Los iones positivos se llaman cationes y son todos los metales. Debido a su valencia perdieron electrones y pueden tomar electrones. Los aniones son iones negativos. Llevan normalmente los electrones y entonces tienen la oportunidad de cederlos. Si los cationes entran en contacto con el cátodo, captan de nuevo los electrones que perdieron y pasan al estado elemental. Los aniones reaccionan de una manera opuesta. Si entran en contacto con el ánodo, ceden sus electrones y pasan al estado elemental. En el electrodo, los cationes serán reducidos y los aniones serán oxidados.

Para esta práctica es de esencial importancia que todos los materiales estén presentes ya que son muy importantes para el logro de la práctica. Cuando se está realizando el proyecto nosotros vamos a poder observar como un tubo de ensayo se vacía y otro se llena de agua y esto es por el efecto que tienen las corrientes que son positivas y negativas, así como se puede diferenciar en eso que se separan los hidrogeniones para ponerse en un medio más ligero que sería en el tubo de ensayo que esta menos vacio.

La importancia de saber que es la electrolisis es porque así sabemos que por medio de electricidad se pueden separar elementos de un compuesto con el medio de aniones liberan electrones y cationes los capturan.

Estos procesos son importantes como por ejemplo en la electrolisis en soluciones salinas se puede obtener cloro que sirve para poder limpiar algunos centros que contienen agua para mantenerla limpia y lo que ocurre en este proceso es una reacción de óxido-reducción para ser más específicos.

Para fines de esta práctica lo que va a ser usado para separar va a ser el agua. Para  esto se necesita construir un aparato de Hoffman de forma casera.

El aparato de Hoffman o voltámetro de Hoffman es un aparato especialmente diseñado para la electrolisis del agua

Este aparato está conformado por tres cilindros verticales de vidrio.  Dentro de los cilindros de los extremos se colocan un  electrodo platino u otro metal conductor y estos se conectan a las terminales positivo y negativo de alguna fuente de electricidad y el central se llena de agua.

En la práctica serán dos tubos de ensayo para los cilindros de los extremos  y el de en medio será un vaso de vidrio. El vaso tendrá que llenarse de agua,  y los tubos de ensayo tendrán en su interior una barra de grafito conectado con unos caimanes a una pila de nueve voltios. Además se colocara una sonda sellada con silicón en un extremo dentro de cada tubo de ensaye, donde la parte sellada se encontrara al exterior del agua.

Se espera que este aparato “casero” sea que funcione de la misma manera en que funciona uno más profesional.

Lo que se busca comprobar es que la molécula del agua H₂O se descomponga en hidrogeno el cual se tiene que concentrar en el cátodo,  que es el electrodo con carga negativa y el oxígeno que se tiene que concentrar en el ánodo que es el electrodo que tiene carga negativa.

Materiales:

·        Pila de 9 Volts

·        Vaso de cristal transparente

·        Un par de tubos de ensayo

·        Un soporte para los tubos (Esponja)

·        Un par de cables con caimanes

·        Dos grafitos

·        Silicón y pistola para silicón

·        Agua al 10% de sal

·        Un par de sondas delgadas para extraer el aire de los tubos

·        Un cronometro

·        Cerillos

·        Bascula

Desarrollo:

1.- Lo primero que se hizo fue hacerle los orificios a la esponja de tal manera de que estos no fueran ni tan grandes ni tampoco tan pequeños.

2.- Ya colocados los tubos en su posición, se colocaron los grafitos en una de las puntas de ambos caimanes para pegarlos con silicón a la orilla del tubo junto con la sonda que por su lado opuesto esta sellada con silicón.

3.- Se llenó el vaso de cristal con agua y se le agrego exactamente el 10% de su peso en sal previamente pesando ambas sustancias.

4.- Se colocaron los tubos sobre este vaso utilizando como soporte la esponja.

5.- Se conectaron las otras puntas de los caimanes a cualquiera de los dos polos de la pila de 9 Volts.

6.- Se esperó a que la reacción tuviera lugar y se destapo la sonda colocando de inmediato el cerillo y ver como este daba un pequeño flamazo.

Resultados:

Los resultados eran los esperados ya que obtuvimos de manera práctica una verdadera reacción de electrolisis que consiste en separar por medio de cargas los diferentes compuestos que componen el agua y de esta manera atraerlos a la parte superior de los tubos, todo dependiendo de la carga que contenga el caimán de ese tubo como se explica en el marco teórico.