Centro Regional de Educación Normal "Adolfo López Mateos"
Licenciatura en Enseñanza y Aprendizaje de la Química en Educación Secundaria. Curso: Optativo (Métodos electrométricos). Docente: César Salgado Delgado.
QUÍMICA A PARTIR DE LA ELECTRICIDAD. Electrólisis: electrodo y electrolito.
Integrantes: - Silva Velasco Yazmín Galilea. - Brito Rubio Jairo.
Índice
Introducción
Definiciones
Principios básicos
Práctica a realizar
Aplicaciones industriales y en la vida cotidiana
Introducción
Hablemos de electrólisis...
Cuando conduces una bicicleta cuesta abajo de una
colina, no tienes que hacer ningún trabajo. ¿Qué sucede cuando tienes que conducir una
bicicleta cuesta arriba? Tienes que suministrar una gran cantidad de energía cuando
pedaleas. Las reacciones redox contrarias a las reacciones espontáneas son similares a
conducir una bicicleta cuesta arriba. En una celda galvánica, la reacción redox espontánea causa que los electrones pasen a través de un cable y hagan trabajo. El segundo tipo de celda, ilustra
la electrólisis; el cual, es el proceso en el que se usa energía eléctrica para hacer que sucedan reacciones químicas no espontáneas.
+ INFO
DEFINICIONES
Aprendamos de los conceptos empleados para este tema
Tipos de celdas electroquímicas
Electrodo
Electrólisis
Electrolito
Componente de un circuito eléctrico que conecta el cableado del circuito a un medio conductor como un electrolito. El electrodo positivo es
llamado ánodo y el electrodo negativo es llamado cátodo.
Proceso en el que se usa energía eléctrica para
hacer que sucedan reacciones químicas no espontáneas. Ocurre a través de celdas electrolíticas.
Celda galvánica. Una
reacción redox espontánea causa que los electrones pasen a través de un cable y hagan trabajo. Celda electrolítica. Usa una reacción redox para producir energía eléctrica, o que usa energía eléctrica para generar una reacción química.
Cualquier compuesto que conduce la electricidad cuando está fundido o disuelto en agua es un electrolito. Por tanto, los
compuestos iónicos son electrolitos.
+ INFO
+ INFO
+ INFO
+ INFO
PRINCIPIOS BÁSICOS DE ELECTROQUÍMICA
Principios de electricidad
Electroquímica
Ciencia que estudia el intercambio de energía química y eléctrica que se produce por medio de una reacción redox
Implican varables electricas.
+ INFO
+ INFO
Ley de Faraday
Constituye el principio fundamental de la electrólisis
+ INFO
01
Proceso electrolitico
¿Qué es la electrolisis?
Todo lo que conlleva a este proceso.
La electrólisis es un proceso químico en el cual se utiliza corriente eléctrica para provocar una reacción química. Este proceso se lleva a cabo en un dispositivo llamado celda electrolítica, que en resumudas cuenta es un recipiente que tiene una solución conductora que se denomina electroliton y dos puentes (Electrodos) que propician la conexión de energia electrica.
Componentes principales
Los electrodos
Los electrodos son conductores eléctricos, comúnmente hechos de materiales como el carbono o el platino. Hay dos tipos de electrodos en una celda electrolítica: el cátodo y el ánodo. El cátodo es el electrodo negativo, mientras que el ánodo es el electrodo positivo. Celda electrolítica: Consiste en un recipiente que contiene el electrolito y los electrodos (ánodo y cátodo) conectados a una fuente de energía eléctrica. Electrolito: Es la solución líquida conductora que contiene iones libres. Facilita el paso de la corriente eléctrica a través de la celda electrolítica.
Fuente de energía eléctrica: Suministra la corriente eléctrica necesaria para inducir las reacciones químicas en la celda electrolítica. Puede ser una batería, un generador o una conexión a la red eléctrica.
el proceso
El proceso electrolítico consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un electrolito, entre dos electrodos conductores denominados ánodo y cátodo. Donde los cambios ocurren en los electrodos.
Cuando conectamos los electrodos a una fuente de energía, el electrodo conectado al polo positivo es el ánodo, mientras que el electrodo conectado al polo negativo es el cátodo. Durante la electrólisis, se producen dos reacciones: una oxidación en el ánodo y una reducción en el cátodo. Estas dos reacciones constituyen el proceso de electrólisis.
Para explicar las reacciones en los electrodos, se considera el cloruro de sodio fundido porque contiene solo dos tipos de iones. Se utilizan electrodos inertes que no reaccionan químicamente con los iones de sodio y cloruro. Los iones de sodio, o cationes, son atraídos hacia el electrodo negativo (cátodo), el cual se vuelve negativo debido a la acción de la fuente que le suministra electrones.
En el cátodo, los electrones están en un estado de alta energía potencial. Dado que el ion de sodio tiene carga positiva, atrae los electrones del cátodo. Por lo tanto, los electrones del cátodo se desplazan hacia el catión debido a la diferencia de energía potencial. En el cátodo, los iones de sodio se convierten en átomos de sodio al ganar un electrón. Este proceso es una transformación química y puede representarse mediante la siguiente ecuación.
En el ánodo, los electrones son expulsados, lo que lo hace positivo y atrae iones de cloruro negativos. Los electrones de los iones de cloruro se transfieren al ánodo, disminuyendo su energía potencial. Este proceso puede representarse mediante una ecuación.
Este cambio químico implica una ganancia de electrones, lo que significa que el sodio se reduce y pasa a un estado metálico. En consecuencia, el cambio químico que siempre ocurre en el cátodo es una reducción.
Los iones de cloruro pierden electrones, convirtiéndose en átomos de cloro, que luego forman moléculas de cloro gaseoso. Esta reacción en el ánodo siempre implica oxidación.
Las reacciones de oxidación y reducción ocurren en diferentes puntos simultáneamente. La fuente de energía transporta electrones del ánodo al cátodo, elevando su energía potencial. Estas reacciones se llaman semi-reacciones. La reacción global en la electrólisis del cloruro de sodio es
las reacciones que ocurren en los electrodos durante la electrólisis dependen del voltaje aplicado. Este voltaje determina qué reacciones se producen en el cátodo y en el ánodo.
En conclusión podemos decir que...
La función del electrolito es proporcionar iones que puedan conducir la corriente eléctrica a través de la solución. Los iones positivos y negativos en el electrolito permiten que la corriente fluya desde el ánodo al cátodo, lo que facilita las reacciones químicas en ambos electrodos
Llevemos a la práctica lo aprendido, realizando lo siguiente:
Material y reactivos
- Una fuente de corriente.
- Dos electrodos (clavos)
- Bascula
- Agua destilada
- 4 vasos de precipitado.
- NaCl
Una segunda opción a realizar...
Materiales
- El grafito de dos lápices.
- Una llave o moneda.
- Dos vasos de precipitado de 250 mL.
- Dos pares de caimanes con cables de color, uno rojo y uno negro.
- Un tubo en U.
- Una pila de 9 voltios.
La unión de los átomos genera partículas como móleculas, radicales o iones. El enlace iónico se forma entre dos iones: uno positivo (metálico) y otro negativo (no metálico). Los compuestos iónicos pueden separarse por medio de la electrólisis, que consiste en pasar una corriente eléctrica a través de una solución de dichos compuestos.
Reactivos
- Solución de sulfato de cobre 1 M.
- Solución saturada de yoduro de potasio.
- Solución de fenolftaleína.
- Solución de almidón.
Cobrizado
- Coloca en un vaso de precipitado de 150 mL de solución de sulfato de cobre 1 M (cuba electrolítica). Conecta al polo positivo de la pila (rojo) el grafito del lápiz y al polo negativo (negro) una llave o moneda.
- Introduce los dos electrodos a la cuba electrolítica cuidando que no se toquen (deben estar lo más apartados posible uno del otro). Dejalos funcionando hasta que la llave o moneda tome un color rojo cobrizo (5 a 10 minutos, aproximadamente).
- Desconecta los electrodos y enjuágalos con agua de la llave.
- Observa y explica tus resultados.
Electrólisis de yoduro de potasio
- Llena el tubo en U con suficiente solución de yoduro de potasio, dejandolo 0.5 cm libres en cada boca del tubo.
- Conecta al polo positivo (rojo) uno de los grafitos del lápiz y, al polo negativo(negro), el otro.
- Introduce un electrodo en cada boca del tubo en U y cúbrelos con solución de yoduro de potasio.
- Déjalos funcionando de 5 a 10 minutos y observa qué pasa en cada lado del tubo en U con cada electrodo. Registra y explica tus observaciones.
5. Desconecta y saca los electrodos.6. En la boca del tubo donde se nota la formación de un color café amarillo, agrega una gota de solución de almidón y observa. 7. Del otro lado, agrega de dos a tres gotas de fenolftaleína. Observa y explica tus resultados. 8. Desecha las sustancias utilizadas de acuerdo con las indicaciones de bioseguridad y lava los tubos perfectamente con agua y jabón.
Aplicaciones de la electrólisis
La electrólisis tiene numerosas aplicaciones útiles además de la producción de sustancias químicas. Este proceso también puede utilizarse para purificar los metales de sus minerales, cubrir superficies con metal y purificar el agua contaminada. Las aplicaciones abarcan desde el mundo del arte hasta el de la industria pesada.
Desde el mundo del arte hasta la industria pesada
Refinación de menas
Limpieza electrolítica
Electrólisis de desechos tóxicos
Electrochapeado
Purificación
Baños para laminado
Baño de zinc
Artefactos del Titanic.
Proceso de Hall-Héroult
Purificación del cobre
El metal se puede reciclar o desechar
con toda seguridad
Casi siempre
se eligen objetos metálicos para el electrochapeado
La electrólisis quita el polvo iónico y logró recuperar diversos objetos del Titanic.
Gracias a la electrólisis, su pureza es de 99.95 por ciento.
El aluminio es el metal que más se produce
por medio de la electrólisis
Muchas Gracias
¿Quieres aprender más?
Phillips, J. S. y col. ( 2000). QUÍMICA Conceptos y Aplicaciones. edición. Ed. Mc Graw-Hill. México, 584-588.
La electrólisis es uno de los principales métodos químicos de separación. La principal ventaja del método electrolítico consiste en que no es necesario aumentar la temperatura para que la reacción tenga lugar, evitándose pérdidas energéticas y reacciones secundarias. Industrialmente es uno de los procesos más empleados en diferentes áreas.
¿Tienes una idea?
Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas! Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:
- Visita las preferencias de Analytics;
- Activa el seguimiento de usuarios;
- ¡Que fluya la comunicación!
¿Tienes una idea?
Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas! Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:
- Visita las preferencias de Analytics;
- Activa el seguimiento de usuarios;
- ¡Que fluya la comunicación!
Electrólisis: electrodo y electrolito
Galilea Silva Velasco
Created on February 7, 2024
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Audio tutorial
View
Pechakucha Presentation
View
Desktop Workspace
View
Decades Presentation
View
Psychology Presentation
View
Medical Dna Presentation
View
Geometric Project Presentation
Explore all templates
Transcript
Centro Regional de Educación Normal "Adolfo López Mateos"
Licenciatura en Enseñanza y Aprendizaje de la Química en Educación Secundaria. Curso: Optativo (Métodos electrométricos). Docente: César Salgado Delgado.
QUÍMICA A PARTIR DE LA ELECTRICIDAD. Electrólisis: electrodo y electrolito.
Integrantes: - Silva Velasco Yazmín Galilea. - Brito Rubio Jairo.
Índice
Introducción
Definiciones
Principios básicos
Práctica a realizar
Aplicaciones industriales y en la vida cotidiana
Introducción
Hablemos de electrólisis...
Cuando conduces una bicicleta cuesta abajo de una colina, no tienes que hacer ningún trabajo. ¿Qué sucede cuando tienes que conducir una bicicleta cuesta arriba? Tienes que suministrar una gran cantidad de energía cuando pedaleas. Las reacciones redox contrarias a las reacciones espontáneas son similares a conducir una bicicleta cuesta arriba. En una celda galvánica, la reacción redox espontánea causa que los electrones pasen a través de un cable y hagan trabajo. El segundo tipo de celda, ilustra la electrólisis; el cual, es el proceso en el que se usa energía eléctrica para hacer que sucedan reacciones químicas no espontáneas.
+ INFO
DEFINICIONES
Aprendamos de los conceptos empleados para este tema
Tipos de celdas electroquímicas
Electrodo
Electrólisis
Electrolito
Componente de un circuito eléctrico que conecta el cableado del circuito a un medio conductor como un electrolito. El electrodo positivo es llamado ánodo y el electrodo negativo es llamado cátodo.
Proceso en el que se usa energía eléctrica para hacer que sucedan reacciones químicas no espontáneas. Ocurre a través de celdas electrolíticas.
Celda galvánica. Una reacción redox espontánea causa que los electrones pasen a través de un cable y hagan trabajo. Celda electrolítica. Usa una reacción redox para producir energía eléctrica, o que usa energía eléctrica para generar una reacción química.
Cualquier compuesto que conduce la electricidad cuando está fundido o disuelto en agua es un electrolito. Por tanto, los compuestos iónicos son electrolitos.
+ INFO
+ INFO
+ INFO
+ INFO
PRINCIPIOS BÁSICOS DE ELECTROQUÍMICA
Principios de electricidad
Electroquímica
Ciencia que estudia el intercambio de energía química y eléctrica que se produce por medio de una reacción redox
Implican varables electricas.
+ INFO
+ INFO
Ley de Faraday
Constituye el principio fundamental de la electrólisis
+ INFO
01
Proceso electrolitico
¿Qué es la electrolisis?
Todo lo que conlleva a este proceso.
La electrólisis es un proceso químico en el cual se utiliza corriente eléctrica para provocar una reacción química. Este proceso se lleva a cabo en un dispositivo llamado celda electrolítica, que en resumudas cuenta es un recipiente que tiene una solución conductora que se denomina electroliton y dos puentes (Electrodos) que propician la conexión de energia electrica.
Componentes principales
Los electrodos
Los electrodos son conductores eléctricos, comúnmente hechos de materiales como el carbono o el platino. Hay dos tipos de electrodos en una celda electrolítica: el cátodo y el ánodo. El cátodo es el electrodo negativo, mientras que el ánodo es el electrodo positivo. Celda electrolítica: Consiste en un recipiente que contiene el electrolito y los electrodos (ánodo y cátodo) conectados a una fuente de energía eléctrica. Electrolito: Es la solución líquida conductora que contiene iones libres. Facilita el paso de la corriente eléctrica a través de la celda electrolítica.
Fuente de energía eléctrica: Suministra la corriente eléctrica necesaria para inducir las reacciones químicas en la celda electrolítica. Puede ser una batería, un generador o una conexión a la red eléctrica.
el proceso
El proceso electrolítico consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un electrolito, entre dos electrodos conductores denominados ánodo y cátodo. Donde los cambios ocurren en los electrodos.
Cuando conectamos los electrodos a una fuente de energía, el electrodo conectado al polo positivo es el ánodo, mientras que el electrodo conectado al polo negativo es el cátodo. Durante la electrólisis, se producen dos reacciones: una oxidación en el ánodo y una reducción en el cátodo. Estas dos reacciones constituyen el proceso de electrólisis.
Para explicar las reacciones en los electrodos, se considera el cloruro de sodio fundido porque contiene solo dos tipos de iones. Se utilizan electrodos inertes que no reaccionan químicamente con los iones de sodio y cloruro. Los iones de sodio, o cationes, son atraídos hacia el electrodo negativo (cátodo), el cual se vuelve negativo debido a la acción de la fuente que le suministra electrones.
En el cátodo, los electrones están en un estado de alta energía potencial. Dado que el ion de sodio tiene carga positiva, atrae los electrones del cátodo. Por lo tanto, los electrones del cátodo se desplazan hacia el catión debido a la diferencia de energía potencial. En el cátodo, los iones de sodio se convierten en átomos de sodio al ganar un electrón. Este proceso es una transformación química y puede representarse mediante la siguiente ecuación.
En el ánodo, los electrones son expulsados, lo que lo hace positivo y atrae iones de cloruro negativos. Los electrones de los iones de cloruro se transfieren al ánodo, disminuyendo su energía potencial. Este proceso puede representarse mediante una ecuación.
Este cambio químico implica una ganancia de electrones, lo que significa que el sodio se reduce y pasa a un estado metálico. En consecuencia, el cambio químico que siempre ocurre en el cátodo es una reducción.
Los iones de cloruro pierden electrones, convirtiéndose en átomos de cloro, que luego forman moléculas de cloro gaseoso. Esta reacción en el ánodo siempre implica oxidación.
Las reacciones de oxidación y reducción ocurren en diferentes puntos simultáneamente. La fuente de energía transporta electrones del ánodo al cátodo, elevando su energía potencial. Estas reacciones se llaman semi-reacciones. La reacción global en la electrólisis del cloruro de sodio es
las reacciones que ocurren en los electrodos durante la electrólisis dependen del voltaje aplicado. Este voltaje determina qué reacciones se producen en el cátodo y en el ánodo.
En conclusión podemos decir que...
La función del electrolito es proporcionar iones que puedan conducir la corriente eléctrica a través de la solución. Los iones positivos y negativos en el electrolito permiten que la corriente fluya desde el ánodo al cátodo, lo que facilita las reacciones químicas en ambos electrodos
Llevemos a la práctica lo aprendido, realizando lo siguiente:
Material y reactivos
Una segunda opción a realizar...
Materiales
La unión de los átomos genera partículas como móleculas, radicales o iones. El enlace iónico se forma entre dos iones: uno positivo (metálico) y otro negativo (no metálico). Los compuestos iónicos pueden separarse por medio de la electrólisis, que consiste en pasar una corriente eléctrica a través de una solución de dichos compuestos.
Reactivos
Cobrizado
Electrólisis de yoduro de potasio
5. Desconecta y saca los electrodos.6. En la boca del tubo donde se nota la formación de un color café amarillo, agrega una gota de solución de almidón y observa. 7. Del otro lado, agrega de dos a tres gotas de fenolftaleína. Observa y explica tus resultados. 8. Desecha las sustancias utilizadas de acuerdo con las indicaciones de bioseguridad y lava los tubos perfectamente con agua y jabón.
Aplicaciones de la electrólisis
La electrólisis tiene numerosas aplicaciones útiles además de la producción de sustancias químicas. Este proceso también puede utilizarse para purificar los metales de sus minerales, cubrir superficies con metal y purificar el agua contaminada. Las aplicaciones abarcan desde el mundo del arte hasta el de la industria pesada.
Desde el mundo del arte hasta la industria pesada
Refinación de menas
Limpieza electrolítica
Electrólisis de desechos tóxicos
Electrochapeado
Purificación
Baños para laminado
Baño de zinc
Artefactos del Titanic.
Proceso de Hall-Héroult
Purificación del cobre
El metal se puede reciclar o desechar con toda seguridad
Casi siempre se eligen objetos metálicos para el electrochapeado
La electrólisis quita el polvo iónico y logró recuperar diversos objetos del Titanic.
Gracias a la electrólisis, su pureza es de 99.95 por ciento.
El aluminio es el metal que más se produce por medio de la electrólisis
Muchas Gracias
¿Quieres aprender más?
Phillips, J. S. y col. ( 2000). QUÍMICA Conceptos y Aplicaciones. edición. Ed. Mc Graw-Hill. México, 584-588.
La electrólisis es uno de los principales métodos químicos de separación. La principal ventaja del método electrolítico consiste en que no es necesario aumentar la temperatura para que la reacción tenga lugar, evitándose pérdidas energéticas y reacciones secundarias. Industrialmente es uno de los procesos más empleados en diferentes áreas.
¿Tienes una idea?
Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas! Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:
¿Tienes una idea?
Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas! Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia: