ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

 ELECTRÓLISIS DE DISOLUCIONES SALINAS (IV)

Se  expone el diferente comportamiento en la electrólisis de las sales de metales de transición del mismo período que suelen agruparse por sus similares propiedades. Estos metales son Cr, Mn, Fe, Co y Ni, y  las sales sometidas a electrólisis son: sulfato de cromo(III), sulfato de manganeso(II), cloruro de hierro(III), nitrato de cobalto(II) y nitrato de níquel (II).

ELECTRÓLISIS DEL SULFATO DE CROMO (III)

La electrólisis del sulfato de cromo(III), se produce a través de los fenómenos descritos en el dibujo, de acuerdo con  la facilidad de descarga de los iones en los electrodos respectivos dada en la figura 2 de  primera parte de este trabajo (Electrólisis de disoluciones salinas I). Se emplean electrodos metálicos.

En el ánodo se descargará el OH^-, y en el cátodo el H⁺

Ánodo :           2OH^- -2e = ½ O₂ (gas) + H₂O

Cátodo:             2H⁺ + 2e = H₂(g)

quedando la propia sal en disolución mas concentrada 

Las fotografías que describen este proceso son las figuras 2, 3 y 4

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Se observa perfectamente el desprendimiento de hidrógeno en forma de burbujas, en el cátodo. Una gota de fenolftaleína depositada en el cátodo indica a través de la coloración rojiza que allí aumenta la concentración de OH^-, por descarga del H⁺. En el ánodo no se aprecia el desprendimiento de óxígeno dado que reacciona con el metal. Como se observa en la fig.4, el electrodo metálico positivo se altera.

 

ELECTRÓLISIS DEL SULFATO DE MANGANESO(II)

El sulfato de manganeso(II),  presenta una electrólisis más compleja, ya que no sólo se desprende hidrógeno en el cátodo , sino que también al cabo de cierto tiempo se obtiene un depósito metálico de Mn. En el ánodo se descargará el OH^-, y en el cátodo primero, el H⁺  y después Mn²⁺.

Los procesos esquematizados en las figura 5 y 6, serían:

 

Ánodo :           2OH^- -2e = ½ O₂ (gas) + H₂O

Cátodo:           2H⁺ + 2e = H₂ (g)

Cátodo:           Mn²⁺ + 2e = Mn(s)

 

Las fotografías que describen este proceso son las figuras 7, 8(detalle) , 9 y 10(detalle)  sucesivamente.

 

Fig.7

Fig.8

Fig.9

Fig.10

ELECTRÓLISIS DEL CLORURO DE HIERRO(III)

En la figura 11, se presenta un esquema de lo que sucede en las proximidades de los electrodos, de acuerdo con lo explicado en desarrollos anteriores.

Ánodo :           6Cl^- -6e- = 3Cl₂ (gas)

Cátodo:             6H⁺ + 6e- = 3H₂(g)

La disolución debería tener un pH  básico a formarse hidróxido de hierro (III), poco soluble

El desprendimiento de hidrógeno, que se observa en el cátodo, se comprueba con una gota de fenolftaleína, que enrojece la disolución en ese entorno, al aumentar la concentración de OH^-, por descarga del H⁺. El enturbiamiento de la disolución se debe a la formación de hidróxido de hierro(III) poco soluble.

 

Las fotos digitales sucesivas, se dan en las figuras 12, 13, y 14.

Fig.11

Fig.12

Fig.13

Fig.14

ELECTRÓLISIS DEL NITRATO DE COBALTO(II)

En la figura 15, se presenta un esquema de lo que sucede en las proximidades de los electrodos de acuerdo con lo explicado en desarrollos anteriores.

Ánodo :           2OH^- -2e = ½ O₂ (gas) + H₂O

Cátodo:             2H⁺ + 2e = H₂(g)

Pero después también se deposita cobalto, lo que implica el proceso del dibujo 16.

Cátodo:           Co²⁺ + 2e= Co(s)

La electrólisis se efectúa con electrodos metálicos y cátodo circular, como se aprecia en las figuras 17, 18, 19, 20 (detalle del cátodo) y  21 , sucesivamente.

Fig.17

Fig.18

Fig.19

Fig.20

Fig.21

ELECTRÓLISIS DEL NITRATO DE NÍQUEL(II)

En la figura 22, se presenta un esquema de lo que sucede en las proximidades de los electrodos, de acuerdo con lo explicado en desarrollos anteriores.

 

Ánodo :           2OH^- -2e = ½ O₂ (gas) + H₂O

Cátodo:             2H⁺ + 2e = H₂(g)

 

Pero después también se deposita níquel, lo que implica el proceso distinto del expresado en el  dibujo de la figura  22.

Cátodo:             Ni²⁺ + 2e = Ni(s)

Las fotografías sucesivas de este proceso electrolítico se dan en las fig 23, 24, 25 y  26 (detalle del cátodo).

Fig.23

Fig.24

Fig.25

Fig.26