PRACTICA 7b. Electroquimica. Celdas Electrolíticas

PRÁCTICA 7b ELECTROQUÍMICA: CELDAS ELECTROLÍTICAS 1. Comp Compet eten enci cia a..  Al terminar ésta práctica, el experimentador debe haber logrado:

1.1. 1.!.

1.". 1.#. 1.$.

Realizar el montaje de celdas electrolíticas. Efectuar Efectuar la electrlisis electrlisis de soluciones soluciones acuosas, acuosas, obser!ar obser!ar los cambios cambios "uím "uímic icos os e iden identi tifi fica carr las las reac reacci cion ones es de xid xido o # redu reducc cci in n no espont espontáne áneas, as, "ue ocurre ocurren n en estas estas celdas celdas al aplica aplicarles rles energí energía a eléctrica de corriente continua. $tilizar las le%es de &arada% para efectuar cálculos electrolíticos. Realizar la electrlisis del agua. Efectuar un cobrizado 'cuprizado(.

!. A Apec pecto to te%&i te%&ico co.. $na celda o cuba electrolítica electrolítica es un montaje montaje o dispositi!o dispositi!o "ue sir!e para forzar forzar a "ue "ue ocurr ocurra a una una reacc reaccin in de xido xido # redu reducci ccin n no espon espontán tánea, ea, median mediante te el sumin suminist istro ro de ener energía gía eléct eléctric rica a de corrie corriente nte direc directa ta o contin continua ua.. El proc proceso eso electrolítico ocurre cuando a tra!és de un electrolito circula suficiente electricidad para para "ue se efect efect)e )e una una reacc reacci in n de xido xido # reduc reducci cin n no espo espontá ntáne nea. a. El electrolito utilizado para este proceso puede ser: a. $na solucin solucin acuosa acuosa de una una sal, de de un ácido o de de una base. base. b. $n compuesto compuesto fundido, como: una una sal, un hidrxido hidrxido o un xido. xido. $na corriente eléctrica puede circular a tra!és de soluciones acuosas de ácidos, bases, sales % de xidos fundidos, mediante el mo!imiento de iones "ue sufren camb cambio ios s "uím "uímic icos os.. *a cond conduc ucci cin n elec electr tro olíti lítica ca pres presen enta ta las las sigu siguie ient ntes es características: a. Al efectu efectuars arse e una una elect electrl rlisi isis, s, ocurr ocurren en cambi cambios os "uími "uímico cos s en los electro electrodos dos sumergidos sumergidos en el sol!ente % + o en algunos de de los iones de los electrolitos electrolitos "ue están alrededor de los electrodos sumergidos. *os electrodos inertes no sufren cambios "uímicos. b. *a corriente corriente es transportad transportada a por la migracin migracin de iones "ue "ue se mue!en mue!en hacia la superficie sumergida de los electrodos. *os cationes migran hacia el cátodo % los aniones hacia el ánodo.

c. eneralmente, la resistencia a la conduccin en soluciones es ma%or "ue en el estado slido de los metales. d. *a Resistencia a la conduccin disminu%e al aumentar la temperatura en la celda. e. *a conduccin electrolítica depende del n)mero % tipo de iones de la solucin, del área % de la separacin de los electrodos sumergidos en la solucin.

*as *e%es de -ichael &arada% relacionan la cantidad de electricidad suministrada a una celda electrolítica, con los cambios "uímicos "ue ocurren alrededor de los electrodos al progresar la electrlisis. Estas le%es se pueden enunciar así: . *a cantidad de una sustancia "ue se libera o deposita en un electrodo, es directamente proporcional a la cantidad de electricidad "ue pasa a tra!és de la celda. /. *a masa de las diferentes sustancias liberadas o depositadas por la misma cantidad de electricidad, es directamente proporcional a sus e"ui!alentes "uímicos. 0. *a cantidad de electricidad "ue debe suministrarse a una celda electrolítica con el fin de entregar  mol de electrones, con una carga eléctrica de 12344 '!alor  exacto 1251/( coulombios, recibe el nombre de  &aradio '&(. •

 &aradio es la carga eléctrica de  mol de electrones, es decir es la carga de 2.4/x4/0 electrones % e"ui!ale a 12344 6oulombios.

•

*a cantidad de electricidad suministrada en 6oulombios es igual a Amperios x 7egundos.

E'ect&%'ii (e e'ect&o'ito ac)oo. 6uando se electroliza una solucin acuosa de una sal, de un ácido o de una base, se debe analizar en cada uno de los electrodos, !arias semi # reacciones posibles. Estas semi8reacciones pueden ser de oxidacin 'en el ánodo( o de reduccin 'en el cátodo(. 9ero, se debe recordar "ue en cada electrodo, slo puede ocurrir una % solo una de tres reacciones posibles, % "ue al sumarlas se obtendrá la reaccin neta "ue realmente ocurrirá en la celda. *as tres posibles semi8 reacciones "ue se presentan en cada electrodo, son: •

Reaccin del electrodo.

•

Reaccin de la solucin "ue rodea al electrodo o dicho de otra forma, la reaccin de los iones'*os cationes se reducirán en el cátodo % los aniones se oxidarán en el ánodo(.

•

Reaccin del agua.

a. 7emi # reacciones posibles en el cátodo de una electrlisis. •

*os cationes de los metales de transicin son relati!amente fáciles de reducir a sus respecti!os metales, al electrolizar una solucin acuosa "ue contenga uno de estos cationes, por ejemplo: 6u / 'ac(  / e8

•

6u 's(

*os ; de los ácidos fuertes: ;6l, ;