PRÁCTICA 14 REACCIONES QUÍMICAS PRODUCIDAS POR LA ELECTRICIDAD.

Dpto. de Física y Química.
I.E.S. Inca Garcilaso. Montilla.
PRÁCTICA 14
REACCIONES QUÍMICAS PRODUCIDAS POR LA ELECTRICIDAD.
La electricidad tiene muchas aplicaciones en nuestra vida cotidiana. En esta práctica
vamos a ver algunas de las muchas aplicaciones de la electricidad
OBJETIVO
- Utilizar la electrólisis como técnica de recubrimiento metálico (electrocobreado,
electroplateado, etc), formación de lejía, etc. Estudiar una electrólisis con producción de gas.
- Distinguir entre elemento químico y compuesto.
FUNDAMENTO TEÓRICO.
La electrólisis consiste en romper enlaces químicos mediante la electricidad, para ello
se necesita hacer pasar una corriente eléctrica por un electrólito (sustancia pura, disolución). El
proceso tiene lugar debido a que en las disoluciones existen partículas cargadas eléctricamente
(iones) que permiten el paso de la electricidad a través de ellas por su libre movimiento en el
seno de la disolución. Los iones se mueven libremente hacia los electrodos donde se producen
reacciones químicas. Esta técnica es utilizada en la industria para producir, por ejemplo, sodio a
partir del óxido de aluminio; también se emplea en la técnica de electroplateado para dar una
capa de plata, oro, cobre, etc., a un determinado objeto metálico.
Los iones presentes en la disolución se desplazan hacia los electrodos, los aniones hacia
el electrodo positivo y los cationes hacia el negativo (Figura 1).
Figura 1
Figura 2
EXPERIENCIA 1: Electrólisis de sulfato de cobre (II): cobreado.
Material: Vaso de precipitado de 250 cc, balanza, vidrio de reloj, probeta, electrodos:láminas
de cobre y cinc, o material metálico que vayamos a cobrear, cables de conexión con pinzas de
cocodrilo, sulfato de cobre (II) y pila de 4,5 V o fuente de alimentación.
Procedimiento:
a)Prepara una disolución concentrada de sulfato de cobre (II) (10 a 20 g en 100 ml) e introduce
los electrodos.
b) Conecta los electrodos a los bornes de la pila (corriente continua):
ANODO: electrodo de cobre (unido al polo positivo de la pila)
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CÁTODO: Un objeto metálico (clavo de hierro, anillo barato, clip … (unido al polo negativo de
la pila) que se habrá pesado previamente.
Se deja transcurrir aproximadamente 20 minutos. Se retira el objeto recubierto de cobre,
se deja secar y se pesa nuevamente.
EXPERIENCIA 2: Electrólisis de ioduro potásico
Material: Dos vasos de precipitado, electrodos de grafito (usar si es preciso los que contiene
una pila de petaca), ioduro potásico (disolución 1 M), tubo de vidrio en U, algodón, disolución
de KCl, disolución de almidón, papel indicador, fuente de corriente de 12 V o en su defecto un
par de pilas de petaca, cables cocodrilo.
Procedimiento:
a) Realiza el montaje de la figura 2. En ambos vasos se pone disolución de KI (1 M), y se deja
pasar la corriente durante unos 15 minutos. Desde un principio se puede observar la aparición de
un gas (hidrógeno) en un electrodo (cátodo) y de yodo en el otro ( la disolución se vuelve
marrón-rojiza).
b) Observa que el puente salino se fabrica introduciendo en el tubo en U disolución de KCl y
taponando los extremos con algodón.
c) Una vez pasado ese tiempo pueden hacerse algunas pruebas con las disoluciones resultantes:
- Coge un poco de disolución anódica y añade unas gotas de disolución de almidón o
miga de pan..
- Toca con el papel indicador la disolución catódica o añade un par de gotas de
disolución de fenolftaleína. Explica los resultados.
d) Describe lo que has observado y busca y anota las reacciones ocurridas en ambos electrodos.
EXPERIENCIA 3: Fabricando lejía.
La lejía es un producto de uso habitual en las viviendas. Se trata de una disolución
acuosa de hipoclorito de sodio, el ion hipoclorito es un oxidante muy fuerte. Se utiliza como
desinfectante y como blanqueante.
Material: Vaso de precipitado pequeño, dos electrodos de grafito, fuente de alimentación para 9
V (o dos pilas de petaca), cables cocodrilo, sal común, trozo de cartón y papel indicador.
Procedimiento:
a) Introduce un cartón en medio del vaso de tal forma que queden dos compartimentos. Llena
ambas partes del vaso con disolución saturada de sal común e introduce en ellos los electrodos
de grafito. Interesa que lleguen al fondo del vaso.
b) Conecta ambos electrodos a la fuente y deja actuar varios minutos.
c) Cada cierto tiempo toca con un poco de papel pH el agua de cada una de las partes.
d)Anota lo que se observa en cada electrodo e infórmate de las reacciones que tienen lugar en
cada electrodo. ¿En qué electrodo se ha obtenido lejía?. Huele ambos compartimentos.
EXPERIENCIA 4: Electrólisis del agua.
Material: Pila de petaca de 4,5 V, electrodos de carbón (se pueden extraer de las pilas
normales), tubos de ensayo, hilo de cobre, cinta aislante, vaso de precipitados.
Procedimiento:
a) Vierte agua destilada (100 ml) en el vaso y añade 2 ml de ácido sulfúrico comercial.
CUIDADO: el ácido siempre se debe añadir sobre el agua y por las paredes, nunca
al revés, porque se pueden producir proyecciones del ácido.
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b) En un recipiente ancho (vaso de ppdo.) se añaden unos 300 ml de agua destilada y se
añaden unos 2 ó 3 ml de la disolución anterior
c) Suelda las barras de grafito a los hilos de cobre ( o únelos muy bien y cubre la unión con
cinta aislante).
d) Se llenan dos tubos de ensayo hasta el borde con la disolución del apartado b), se
invierten tapando el extremo abierto, y se sumergen en la disolución.
e) Introduce los electrodos en los tubos de ensayo.
f) Une los hilos de cobre a los dos bornes de la pila.
Observa que en la proximidad de ambos electrodos aparecen burbujas de gas que ascienden
rápidamente haciendo que el nivel de agua vaya bajando en los tubos de ensayo; deja circular la
corriente eléctrica durante el tiempo necesario para recoger cantidades apreciables de gas en los
dos tubos de ensayo.
Comprueba que el volumen de gas, en uno de los tubos, es siempre el doble que en el otro
(puedes hacerlo con ayuda de una regla.
Cuestiones
a) Cuando se realiza la electrólisis del agua puede comprobarse que el ácido sulfúrico añadido
no se consume en la reacción; los gases que aparecen deben de proceder del agua, pero ¿son
agua?. b) Escribe la ecuación química que tiene lugar.
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