GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE QUÍMICA
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UNA ELECTROLISIS EN CASA

Introducción

En este experimento  cada alumno construirá un dispositivo casero donde realizará la electrolisis de una disolución de sal común en agua. Además, en el Centro y utilizando el dispositivo casero que ha construido,  podrá realizar diferentes  electrolisis  utilizando reactivos químicos que no existen en las casas, (ver la nota para el Profesor en el  solucionario).

 

Preparación del dispositivo casero

a) Los electrodos se obtendrán a partir de dos pilas  que llevan en su interior dos barras de carbón. Nosotros hemos utilizado dos pilas de 1,5 V del tipo R6AA.           .

Para lograr extraer los electrodos de las pilas se necesita utilizar guantes (preferiblemente desechables) .No se recomienda hacerlo con las manos desnudas, puesto que su limpieza posterior no es fácil. Se necesitan también unos alicates y un destornillador.

Se levanta la carcasa de la pila por un extremo y se descubre un polvo negro prensado donde está insertada la barra de carbón. Con el destornillador se quita parte de ese polvo  y se extrae la barrita. Como el electrodo es frágil, debe hacerse con sumo cuidado para evitar su  rotura.

 

ALMACÉN

Determinación de la masa molar del oxígeno

Aproximación al Número de Avogadro

Valoración conductimétrica

Determinación del número de moléculas de agua de cristalización de una sal

Cinética de la reacción del ión tiosulfato en medio ácido

Punto de congelación de una mezcla de naftaleno y paradiclorobenceno

Calor de neutralización de un ácido fuerte con una base fuerte

Cinética de la reacción entre los iones peroxodisulfato y los iones yoduro

Valoración de halogenuros

Estequiometría de la reacción entre el ácido clorhídrico y el mármol

Estequiometría de la reacción entre el yoduro potásico y el nitrato de plomo(II)

La botella fumadora

Cinética química de la reacción entre los iones yodato e hidrógenosulfito

Lluvia de oro

Iniciación a las masas relativas y al mol

Equilibrio químico

Reacciones oscilantes I

Reacciones oscilantes II

Redox con tartrato, agua oxigenada y sulfato de cobre(II)

Reacción entre el cloruro de estaño(II) y el cloruro de mercurio(II)

Proceso endotérmico

Reacción permanganato-oxalato

Reacción del sodio con el agua

Electrólisis del cloruro de estaño(II)

Cristales de sulfato de cobre(II)

 

Fotografía 1. Las dos piezas son de una botella de gaseosa de litro y medio que servirán para construir el dispositivo donde se verificará la electrolisis En la A, que lleva tapón, se insertarán los electrodos y la B sirve de base para realizar la electrolisis.

b) Con un “cutter” y unas tijeras se corta una botella de plástico transparente (de agua o gaseosa), obteniéndose dos piezas una de ellas (A) lleva el tapón de la botella como se observa en la fotografía y la otra B servirá de base para colocar la pieza A.

 

c) Los electrodos se insertan en el tapón de la botella. Para ello se necesitan cerillas,  puntas y alicates. Mediante los alicates se sostiene la punta más pequeña y con la cerilla se calienta su extremo. Rápidamente se aplica el extremo caliente sobre el tapón con lo que se logra atravesarlo y obtener un agujero pequeño. A veces es necesario repetir esta operación.

El agujero se hace de mayor diámetro utilizando el mismo procedimiento pero con puntas más grandes. La precaución es que el diámetro del agujero debe ser ligeramente inferior al del electrodo. El segundo agujero se hace por el mismo procedimiento. Se procura que la distancia entre ambos agujeros sea la mayor posible.

d) Una vez hechos los dos agujeros en el tapón, se insertan los electrodos, siempre con sumo cuidado para no romperlos. Una parte de los electrodos queda por el exterior del tapón. Para que el dispositivo sea estanco se aplica pegamento  alrededor de la entrada de los electrodos en el tapón.

Se toman dos cables flexibles de cobre con su funda aislante  y se hacen, por cada extremo, dos lazos como se indica en la figura. Se aprietan sobre los electrodos y  con celo los cables se pegan a la botella para inmovilizarlos.

 

Fotografía 3.- En la fotografía se observa el dispositivo que nos permite realizar la electrolisis. Basta  cubrir los electrodos con una disolución de sal de cocina en agua.

e) El dispositivo ya está construido y dispuesto para verificar la electrolisis. Se  coloca la pieza A sobre la base B y se unen los hilos flexibles  a una  pila de 4,5 V.

Se prepara en un vaso de cocina una disolución concentrada de sal común, se  cubren los electrodos con la disolución. La electrolisis comienza de inmediato.

 

El alumno observa  qué sucede y al cabo de un tiempo (unos minutos) debe acercarse al dispositivo y oler cerca de los electrodos. Para ello debe hacer una inspiración muy suave y por poco tiempo.

El alumno debe contestar a las siguientes cuestiones

 

1)      ¿La sal es un compuesto covalente o iónico ¿

2)      ¿Qué iones forma la sal al disolverse en el agua?

3)      ¿Qué otros iones existen en la disolución salina?

4)      ¿Cuál es la fórmula de la especie molecular abundante en la disolución salina?

5)      Indique  qué electrodo actúa de cátodo y cuál de ánodo.

6)      Señale cómo se desplazan los iones y cuál se dirige al cátodo y cuál al ánodo.

7)      Explique qué reacciones químicas se producen en los electrodos y justifique a qué  sustancia corresponde el olor detectado

 

 

 

SOLUCIONARIO
Fotografía 2.- Los dos electrodos se han insertado en sendos agujeros y por la parte de contacto exterior entre los electrodos y el tapón se ha sellado con pegamento. Los hilos de cobre forrado se pegan con celo a la parte A para inmovilizarlos. En cada hilo se han hecho sendas lazadas en sus extremos. Por un extremo se conecta al elec-trodo y por el otro a la pila de 4,5 V.