Electrolisis Una corriente eléctrica continua provoca un proceso redox. Tiene lugar en las celdas electrolíticas. Constan de: Electrodos - + Cuba Electrolito Fuente de c.c. Cables - +

El polo positivo es el ÁNODO. En él tiene lugar la OXIDACIÓN. El polo positivo es el ÁNODO. En él tiene lugar la OXIDACIÓN. El polo negativo es el CÁTODO. En él tiene lugar la REDUCCIÓN. El polo negativo es el CÁTODO. En él tiene lugar la REDUCCIÓN Na + Cl - Na e - Na CátodoÁnodo 2 Cl - Cl e -

Electrolisis de disoluciones En disolución acuosa, además de los iones procedentes de la sal existen los iones H + y OH -. En disolución acuosa, además de los iones procedentes de la sal existen los iones H + y OH -. Los valores de los potenciales de reducción determinarán los iones que sufren los procesos de oxidación y reducción en los electrodos. Los valores de los potenciales de reducción determinarán los iones que sufren los procesos de oxidación y reducción en los electrodos. Puede ocurrir que: Puede ocurrir que: Se descarguen los dos iones del electrolito Se descarguen los dos iones del electrolito Se descargue el anión y el H +. Se descargue el anión y el H +. Se descargue el catión y el OH -. Se descargue el catión y el OH -.

Electrolisis de disoluciones Se descargan los dos iones del electrolito Se descargan los dos iones del electrolito P.e: CuCl 2 (aq) → Cu +2 (aq) + Cl - (aq) Cu e - → CuS. reducciónCátodo (-) 2 Cl - → Cl e - S. oxidaciónÁnodo (+) No se descarga el catión : El metal es mejor reductor que el hidrógeno. No se descarga el catión : El metal es mejor reductor que el hidrógeno. P.e: NaCl (aq) → Na + (aq) + Cl - (aq) Cl - → ½ Cl 2 + e - S. oxidaciónÁnodo (+) H + + e - → ½ H 2 S. reducciónCátodo (-) No se descarga el anión: Los iones hidróxido son más fáciles de oxidar. No se descarga el anión: Los iones hidróxido son más fáciles de oxidar. P.e: CuSO 4(aq) → Cu +2 (aq) + SO 4 -2 (aq) Cu e - → Cu S. reducciónCátodo (-) Cu e - → Cu S. reducciónCátodo (-) 2 OH - → ½ O 2 + H 2 O + 2e - S. oxidaciónÁnodo (+) 2 OH - → ½ O 2 + H 2 O + 2e - S. oxidaciónÁnodo (+) En una disolución acuosa no se descargan los iones fluoruro, ni sulfato, ni nitrato, ni carbonato,…

Aplicaciones Obtención de metales Obtención de metales Purificación y refino de ciertos metales Purificación y refino de ciertos metales Recubrimiento con metales. Recubrimiento con metales. Obtención de otras sustancias (Cl 2, H 2, NaOH) Obtención de otras sustancias (Cl 2, H 2, NaOH)

Obtención de metales Pocos metales se encuentran libres en la naturaleza. La electrolisis se emplea para obtener metales de potenciales de reducción muy negativos, como Na, K, Mg, Ca o Al. Se parte de compuestos fundidos del metal, para que el agua no interfiera. El metal se obtiene por reducción en el cátodo: M +m + m e - M El aluminio se obtiene electrolíticamente a partir del Al 2 O 3 presente en la bauxita. Para rebajar la temperatura de fusión se mezcla con criolita (Na 3 AlF 6 ) en un porcentaje del 80 %. El sodio se obtiene a partir de cloruro de sodio fundido, que funde a más de 800 ºC. La adición de una pequeña cantidad de CaCl 2 al NaCl reduce la temperatura de fusión a 600ºC, lo que abarata la electrolisis.

Purificación y refino de ciertos metales Se emplea para purificar cobre, aluminio, plata y oro. El metal impuro será el ánodo de la cuba. Una lámina del metal puro actúa como cátodo, y el electrolito es una disolución de una sal de dicho metal. Si el metal es el cobre, durante la electrolisis, el cobre del ánodo y las impurezas de metales menos nobles que él (Zn, Fe,…) se oxidan y pasan a la disolución. Las impurezas de metales más nobles que el cobre (Ag, Au, Pt) no se oxidan y se depositan en el fondo de la cuba formando los barros anódicos, de los que se pueden recuperar. En el cátodo se reduce y deposita el cobre pero no las impurezas.

Recubrimiento con metales. Los metales que se acostumbran depositar son: Cd, Cr, Au, Ni, Ag y Sn. Los metales que se acostumbran depositar son: Cd, Cr, Au, Ni, Ag y Sn. El objeto que se desea recubrir actúa como cátodo de la cuba electrolítica. El objeto que se desea recubrir actúa como cátodo de la cuba electrolítica. El ánodo es una lámina del metal que se quiere depositar. El ánodo es una lámina del metal que se quiere depositar. El electrolito es una disolución de una sal del metal que se desea depositar. El electrolito es una disolución de una sal del metal que se desea depositar.

Planta de cloro-soda: producción de cloro, hidróxido de sodio e hidrógeno

ELECTROLISIS

Corrosión Cátodo O H 2 O + 4 e - → 4 OH - Ánodo Fe → Fe e -

La protección catódica de un tanque de almacenamiento de hierro 19.7

PROTECCION