La Electrólisis

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Las Electrólisis:

La Electrólisis o Electrolisis es una Reacción Redox (Oxidación-Reducción) producida al pasar corriente eléctrica por los electrolitos en disolución. Tiene como resultado la separación de los elementos del compuesto disuelto.

Nota: los electrolitos son sustancias que en disolución se separan en iones y permiten el paso de la corriente eléctrica.

Las Cuba Electrolítica:

La Cuba Electrolítica o Célula Electrolítica es el dispositivo donde se produce la electrólisis. Consta de:

• Electrodos: dos varas de metal introducidas en la disolución (ánodo y cátodo)
• Electrodo positivo (Ánodo): está conectado al positivo de la batería. Realiza la oxidación del anión.
• Electrodo negativo (Cátodo): conectado al negativo de la batería. Realiza la reducción del cátodo.
• Circuito eléctrico: conecta los electrodos a la batería de corriente continua
• Electrolito: sustancia ionizada en la disolución
  

Cuba electrolítica para la electrólisis 
del Cloruro Sódico (NaCl)

Ejemplos de Electrólisis:

Consideremos la electrólisis del Cloruro Sódico (NaCl) de la imagen. Al estar disuelta en medio acuoso, se separa en:

• Aniones (iones negativos) de Cl^-
• Cationes (iones positivos) de Na⁺

El Ánodo que se encuentra cargado positivamente atrae hacia su superficie los iones negativos (aniones) de Cl^-. Este cede un electrón al electrodo por lo que se oxida para formar un átomo de cloro que tiende a formar moléculas de Cl₂ por enlace covalente:

• Ecuación de Oxidación: 2 Cl^- → Cl₂ + 2 e^- 

El Cátodo cargado negativamente atrae los iones positivos del Na⁺. Este recibe un electrón del electrodo por lo que se reduce para formar un átomo de sodio neutro:

• Ecuación de Reducción: 2 Na⁺ + 2 e^- → 2 Na

La reacción global Redox es por lo tanto:

2 Cl^- + 2 Na⁺ → Cl₂ + 2 Na

Aplicaciones de la Electrólisis:

La Electrólisis es un proceso químico con multitud de aplicaciones industriales. Por ejemplo:

• Obtención de diferentes metales como son el Aluminio, Litio, Sodio, Potasio, Magnesio, etc.
• Obtención de Hidrógeno
• Obtención del Ácido Clorídico HCl
• Galvanoplastia para el recubrimiento de metales

Leyes de Faraday de la Electrólisis

Principales Reacciones Químicas:

• Reacción Ácido-Base:  un ácido y una base dan lugar a una sal y agua: HCl + NaOH → NaCl + H₂O
• Reacción de Adición: los átomos se unen a una molécula que posee un enlace múltiple destruyéndolo.
• Reacción en Cadena: los productos de la reacción provocan nuevas reacciones
• Reacción de Combinación: el producto es la reagrupación de átomos iniciales (A+B→AB): N₂+3H₂ → 2NH₃
• Reacción de Condensación: dos moléculas se unen para dar un único producto más agua
• Reacción de Descomposición: a partir de un compuesto se forman dos o más sustancias (AB → A + B)
• Reacción de Desplazamiento: un elemento es sustituido por otro que está presente en la reacción
• Reacción de Dismutación: un elemento es simultáneamente oxidado y reducido: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂
• Reacción de Doble Sustitución: dos compuestos intercambian elementos (AB + CD → CB + AD)
• Reacción Elemental: se produce en un único paso sin etapas intermedias o estados de transición.
• Reacción de Eliminación: es lo contrario a la reacción de adición: R-CH2-CH2-X → R-CH=CH2 + H-X
• Reacción Exorgónica: reacción química donde la variación de la energía libre de Gibbs
• Reacción Iónica: interacción eléctrica de especies iónicas dispersos en el disolvente: Ag⁺ + Cl^-- →  AgCl
• Reacción Limitante: reacción que se produce más lentamente limitando la velocidad de la reacción global.
• Reacción Orgánica: son las reacciones de los compuestos orgánicos
• Reacción Redox: reacción en la que existe una transferencia electrónica entre los reactivos.

versión 1 (28/08/2015)