Electrólisis: definición y usos (explicado con diagrama)
Electrólisis: definición y usos (explicado con un diagrama)!
Al pasar la electricidad a través de los electrolitos, es posible que haya notado algunos cambios en ellos. Es posible que también haya notado burbujas de gas en los electrodos, así como cambios en los electrodos metálicos.
Todo esto indica que cuando una corriente eléctrica pasa a través de un electrolito, se produce un cambio químico. Este cambio químico se llama electrólisis. El electrolito y los electrodos utilizados en la electrólisis forman una celda electrolítica.
Cuando la electricidad pasa a través de un electrolito, los iones positivos del electrolito se mueven hacia el cátodo (electrodo negativo), donde ganan electrones para convertirse en una sustancia neutra. Los iones negativos se mueven hacia el ánodo (electrodo positivo) y abandonan los electrones para volverse neutros.
Si la sustancia neutra es un gas en su estado natural, se desarrolla en un electrodo. Si es un metal, se deposita en el cátodo. Con la formación de sustancias neutras, el electrolito se descompone. Entonces, podemos decir que la descomposición de un electrolito cuando la electricidad pasa a través de él se llama electrólisis.
Tomar un poco de agua en un recipiente de plástico o vidrio. Agregue una pizca de sal o unas gotas de un ácido como el vinagre al agua. Esto hará que la solución conduzca la electricidad. Rompe dos celdas y usa sus barras de carbono como electrodos.
Como el carbono no reacciona fácilmente, los electrodos no cambian durante la electrólisis. Coloque los electrodos en la solución y conéctelos a una batería de 6 voltios. Pronto verás burbujas de gas en los electrodos. El gas que se desprende en el cátodo es hidrógeno y el que en el ánodo es oxígeno. Tenga en cuenta que hay más burbujas en el cátodo.
El cambio químico que tiene lugar en esta actividad se llama electrólisis del agua, en la cual el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. Primero, el agua se divide en iones de hidrógeno (H + ) e hidróxido (OH - ). Estos pierden carga para formar hidrógeno y oxígeno en los electrodos.
La reacción global puede ser representada por
Está claro que el volumen de hidrógeno liberado es el doble que el del oxígeno. Es por eso que ves más burbujas en el cátodo. Puedes usar la electrólisis para hacer una pluma eléctrica. Disuelva un poco de yoduro de potasio (KI) en una solución de almidón.
Empape un trozo de papel rígido en esta solución y colóquelo en el extremo pelado de un cable. Conecte este cable al terminal negativo de una batería. Use un cable conectado al terminal positivo de la batería para escribir en la hoja de papel.
En solución, el yoduro de potasio consiste en iones de potasio y yoduro.
KI → K + + I -
Cuando la electricidad pasa a través de la solución, los iones yoduro pierden su carga para formar yodo.
2l - - 2e - → I 2 (en el ánodo)
El yodo liberado produce una sustancia de color negro azulado con almidón, que actúa como la "tinta" de la pluma eléctrica.
Galvanoplastia
La galvanoplastia es un uso importante de la electrólisis. El proceso eléctrico de recubrir un conductor económico con un metal se llama galvanoplastia. La galvanoplastia se realiza por protección o decoración.
Por ejemplo, los parachoques de los automóviles están cromados para protegerlos de la corrosión. Por la misma razón, los grifos de agua están chapados con níquel o cromo. El hierro revestido con estaño para evitar la oxidación se usa para hacer latas de estaño. Una cuchara 'plateada' es un ejemplo de galvanoplastia para decoración.
Para electrochapar una cuchara de acero con plata, se toma una solución de una sal de plata como electrolito. La cuchara y una barra de plata se sumergen en el electrolito y se conectan a los terminales negativo y positivo de una batería, respectivamente. Los iones de plata cargados positivamente se mueven al electrodo negativo (cuchara) y forman un depósito de plata sobre él.
Puede electrochapar una moneda de cinco rupias o una barra de carbón con cobre usando sulfato de cobre como electrolito. Fije un clip metálico en una moneda de cinco rupias y conéctelo al terminal negativo de una batería. Conecte el terminal positivo de la batería a un cable de cobre grueso. Coloque la moneda y el alambre de cobre en la solución de sulfato de cobre. Pronto la moneda se cubrirá con cobre.
Una solución de sulfato de cobre consiste en iones de cobre y sulfato.
CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-
Cuando la electricidad pasa a través de la solución, los iones de cobre cargados positivamente se mueven al cátodo (la moneda conectada al terminal negativo de la batería). Allí los iones de cobre ganan electrones y se depositan como cobre metal.
Cu 2+ + 2e - → Cu
Los iones sulfato permanecen en solución. En el ánodo de cobre, el cobre se disuelve al renunciar a dos electrones. Así, la fuerza de la solución permanece sin cambios.
Cu → Cu 2+ + 2e -
Usos de la electrólisis:
1. La electrólisis se utiliza en la extracción de metales de sus minerales. Por ejemplo, cuando una corriente pasa a través de cloruro de sodio fundido, el sodio se deposita en el cátodo y el gas de cloro se desarrolla en el ánodo. El aluminio y el potasio también se extraen por electrólisis.
2. Se utiliza para refinar ciertos metales como el cobre y el zinc.
3. La electrólisis se utiliza para la fabricación de cloro. En los submarinos, el oxígeno producido por la electrólisis del agua se utiliza para respirar.
4. La electrólisis se usa para galvanizar muchas cosas que usamos todos los días.
