PRÁCTICA DEL LABORATORIO #3

Objetivo: Llevar a cabo la electrolisis del agua.

Información bibliográfica: La electrolisis es un proceso mediante el cual se logra la disociación de una sustancia llamada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes), gracias a la administración de corriente eléctrica.
Básicamente hay dos tipos de electrolitos, los llamados fuertes y débiles. Los utilizados en la electrolisis son los electrolitos fuertes. Esta familia está formada por todas las sales, ácidos fuertes e hidróxidos fuertes. Como bases fuertes podemos citar a las de los metales alcalinos y alcalinotérreos como los hidróxidos de Sodio, Potasio, Calcio y Magnesio. Como ejemplos de ácidos fuertes tenemos al ácido clorhídrico, sulfúrico, nítrico y perclórico.

Este proceso se tiene que llevar a cabo en un aparato llamado cuba o celda electrolítica. Está formada por dos electrodos de un metal inerte, por ejemplo Platino o Paladio. Conectados a una fuente de energía eléctrica o FEM. El circuito lo cierra justamente la sustancia que se va a disociar en iones, el electrolito. En algunos casos, cada electrodo se ubica en un vaso distinto por separado. Cuando esto sucede se usa un puente salino que los conecta. Es una especie de tubo en U con una sustancia iónica como una sal que permite el flujo constante de cargas.

La electrolisis tiene una utilidad muy grande en la industria. Ya que muchos procesos requieren de esta. Por ejemplo, cuando se quieren obtener elementos como Sodio, Aluminio, Litio y otros muchos metales. En la Galvanoplastia, cuando se quiere proteger a un metal de la corrosión, se le aplica una película de otro metal que es inoxidable. Para la producción de gases como el Hidrógeno y Oxígeno también se usa la electrolisis.

Hipótesis:  Se tiene que recoger el doble volumen de Hidrógeno que de Oxígeno ya que la molécula del agua (H²O) contiene 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno esto quiere decir que tenemos un volumen 2:1. Fórmula de la reacción H²O como catalizadores tenemos corriente eléctrica y NaOH (hidróxido de sodio) y como productos tendremos:
 H²(g) + O² (g) 

Procedimiento:

materiales: un circuito cerrado de 9v, 2 tubos de ensayo, un recipiente lleno de una solución de hidróxido de sodio (NaOH)  diluida con agua y un tubo de ensayo con medidas.

pasos:

1.- Primero llenamos ambos tubos con la solución y los colocamos de forma vertical para que no se le salga dicha solución.

2.- Luego le introducimos los cables de forma en que el líquido no se salga y vamos a ver que luego de introducir los cables a cada tubo estos empezarán a reaccionar.

Aquí se muestran los cables adentro de los tubos de ensayo.

3.- Vamos observar que empiezan a verse unas burbujas dentro de cada tubo esto quiere decir que ya empezó a reaccionar la solución y hay que dejarlo ahí por un rato hasta que notemos que el agua se empezó a bajar.

4.- Luego de ver que ya haya bajado un buen volumen, sacamos los cables de los tubos y realizamos una marca a ambos tubos para medir el volumen de hidrógeno y oxígeno.

5.- Luego llenamos los tubos de ensayo con agua hasta la marca de los tubos y luego vaciamos cada volumen de agua en el tubo de ensayo con medidas, en este caso quedó un volumen 6 mililitros de Hidrógeno y un volumen de 3 mililitros de de oxígeno.

Observaciones: Tenemos que la electrolisis es un procesos un poco tardado y que luego a luego al instalar los cables del circuito cerrado en los tubos este comienza a reaccionar y se observa un burbujeo adentro de los tubos.

Análisis: Bueno para verificar que tenemos un volumen 2:1 recogido entre ambos gases tendremos que aplicar la fórmula de relación: V1/ V2; esto quiere decir que el volumen 1 es el del Hidrógeno y el volumen 2 es el de Oxígeno.

Con lo que queda 6 ml/ 3 ml y nos da un resultado de 2; con lo cual deducimos que tenemos el doble de volumen de Hidrógeno que de Oxígeno.

Conclusiones: Como ya se mencionaba la electrolisis es un proceso un poco tardado pero muy útil en las industrias, observamos que pudimos recoger la cantidad de Hidrógeno y de Oxígeno que se requería y mantener cierta la relación 2:1 que se tiene en la molécula del agua (H²O).

También tenemos que al realizar este experimento hicimos una representación sencilla del aparato de Hoffman, que es el aparato por el cual se lleva acabo la electrolisis y que este ya cuenta con tubos medidos y así resulta más fácil notar la relación del volumen de ambos gases.

Aquí se muestra con precisión el aparato de Hoffman.