Page 255 - Libro Hipertextos Quimica 1

Componente: Procesos físicos

3.3 Algunos procesos electroquímicos
Electrodo Electrodo
inerte e Batería e inerte
3.3.1 Electrólisis

La electrólisis es uno de los procesos electroquímicos más importantes,
en el cual el fl ujo de una corriente eléctrica a través de una porción de Cl
materia, genera cambios químicos en ésta. Dichos cambios o reacciones 2(g)
NaCl
químicas no se producen en ausencia de una fuente de energía eléctrica y fundido
todo el proceso sucede en un dispositivo denominado celda electrolítica.
Una celda electrolítica es un dispositivo similar al empleado para de- Cl Na
terminar si una solución es o no electrolítica. Consta de un recipiente
que contiene una solución de algún electrólito y dos electrodos que se Ánodo Cátodo
sumergen en dicha sustancia, a través de los cuales fl uye una corriente Agente oxidante Agente reductor
eléctrica, proveniente de una fuente de energía (por ejemplo una pila).
El electrodo desde el cual salen electrones hacia la solución está cargado Figura 28. Esquema general del proceso de
electrólisis, en una celda electrolítica, para el NaCl.
negativamente (cátodo), por lo que los iones cargados positivamente
(cationes) migrarán hacia éste. De la misma forma, los iones negativos
(aniones) se verán atraídos por el electrodo positivo o ánodo (fi gura
28). Dado que el electrodo negativo presenta un exceso de electrones, se
comporta como un agente reductor, pues puede ceder dichos electrones
a un ion positivo que carezca de ellos. Igualmente, el polo positivo de una
celda electrolítica actúa como agente oxidante, capturando los electrones
de exceso que posean los iones negativos. EJERCICIO Dibuja una celda electrolítica para la
Así, podemos afi rmar que en una celda electroquímica, el electrodo descomposición del CaCl fundido.
2
donde ocurre la reducción es el cátodo y aquel en donde ocurre la
oxidación corresponde al ánodo.

3.3.2 Aplicaciones de la electrólisis

n Electrólisis del cloruro de sodio
Tres compuestos químicos de gran importancia, el NaOH, el Cl y el H
2
2
se obtienen a partir de la electrólisis de una solución acuosa concentrada
de NaCl, conocida como salmuera, tal como se ilustra en la fi gura 29. El
hidrógeno se produce en el cátodo mediante la reacción:
2H O 1 2e H 1 2 OH 2
2
2 2(g) (ac)
Simultáneamente, el cloro se produce en el ánodo:
2Cl 2 Cl 2(g) 1 2e 2
(ac)
El tercer producto, el NaOH, se produce en la reacción:
2NaCl 1 2H O Cl 1 H 1 2NaOH Batería
(ac) 2 (l) 2(g) 2(g) (ac)
La reacción total se resume de la siguiente manera:
2H O 1 2Cl 2 H 2(g) 1 Cl 2(g) 1 2OH 2 Cl H
(ac)
(ac)
2
(l)
Tanto el hidrógeno como el cloro producidos se secan, purifi can 2 2
y comprimen para ser almacenados en cilindros y posteriormente Cl H 2
ser utilizados. 2 Na 1 NaCl
El sistema se alimenta continuamente bombeando salmuera Cl 2 OH 2 concentrado
1
fresca a la celda electrolítica, que contiene una mezcla de NaOH Ánodo Cl 2 Na
(cerca de 10%) y una buena cantidad de NaCl. El siguiente paso OH 2 Cátodo
es extraer el agua por evaporación para que el NaCl cristalice y
la concentración NaOH en la solución aumente (hasta un 50%), Figura 29. Esquema del dispositivo industrial
, H
y NaOH,
empleado en la producción de Cl
luego de lo cual es posible extraer este producto. a través de la electrólisis de la salmuera. 2(g)
2(g)
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