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Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel
Naucalpan
Q u i m i c a
Equipo 4 Integrantes:* Rosales Zamora Isis Verania
* Cruz Roque Carla Lizeth* Hernández Gabriel Araceli
* Valencia Santana Mariana Isabel
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL“Electrolisis del
A G U A”
1. Planteamiento del problema
¿Qué evidencias se deben obtener durante la electrolisis del agua
para afirmar que el agua es un compuesto
o un elemento?
2. Objetivos
Conocer los componentes del agua
Observar como funciona el oxigeno y el hidrogeno como comburente o combustible
respectivamente
3. Marco Teórico
*ElectrolitoLíquido conductor de
corriente eléctrica
*ÁnodoSe denomina ánodo al electrodo
positivo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones negativos
dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de
aniones.
*CátodoSe denomina cátodo al electrodo negativo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto
reciben el nombre de cationes.
*Comburente
Un comburente es una sustancia que logra la combustión, o en su
defecto, contribuye a su aceleración.
El comburente oxida al combustible en cuestión para finalmente ser reducido por
completo por el último.
:
*Combustible
Se llama combustible a cualquier material que es plausible de
liberar energía una vez que se oxida de manera violenta y con
desprendimiento de calor.
*Reacción de descomposición o análisis
Es cuando una solo sustancia se rompe produciendo dos o más sustancias distintas y es
inversa a las reacciones de combinación
*Aparato de Hoffman
Un voltámetro de Hofmann es un aparato utilizado para realizar la electrólisis del agua. Fue inventado en (1818-1892). Consta de tres cilindros verticales unidos, por lo general de
vidrio. El cilindro central está abierto en la parte superior para permitir la adición de agua y de un compuesto iónico para mejorar la conductividad, como puede ser una pequeña cantidad de ácido
sulfúrico. Un electrodo de platino se coloca dentro de la parte inferior de cada uno de los
otros dos cilindros, y se conectan a los terminales positivo y negativo de una fuente de electricidad. Cuando la corriente circula a
través del voltámetro de Hofmann, se forma oxígeno en el ánodo e hidrógeno en
el cátodo. Cada uno de los gases desplaza el agua contenida en su cilindro y se acumula en la
parte superior de los dos tubos exteriores.
*ElectrolisisLa electrólisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. Se aplica una
corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y
sumergidos en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo y el conectado al negativo
como cátodo.Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los
iones negativos, o aniones son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el
cátodo (electrodo negativo).La energía necesaria para separar a los iones e
incrementar su concentración en los electrodos es aportada por la fuente de alimentación eléctrica.En los electrodos se produce una transferencia de
electrones entre éstos y los iones, produciéndose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones
al cátodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ánodo (-).
En definitiva lo que ocurre es una reacción de oxidación - reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se
encarga de aportar la energía necesaria.
4.HipotesisCuando se introduzca
hidróxido de sodio en el aparato de Hoffman y
aplicando energía se podrán obtener los componentes del agua (Hidrogeno y Oxígeno)
mediante una reacción de descomposición o análisis
llamada ELECTROLISIS
5.MaterialesMateriales Sustancias
3 jeringas de 20mL Bicarbonato de sodio
2 jeringas de 10 ml Agua
Pistola de silicón y silicones en barra
Un casete
Kola Loka de gotero
Pluma de tinta
Una cuerda de guitarra eléctrica
1 cautín
2 caimanes
Eliminador de 12 volts
6. Procediemiento1. Hacer orificios a las
jeringas y acomodarlas de la siguiente manera
2. Realizar una pequeña base
utilizando es casete y la pluma.
3. Cortar pequeños pedazos de la cuerda
de guitarra e introducirlos a los
tapones de las jeringas
4. Conectar los electrodos al
eliminador y comenzar la electrolisis
5. Añadir hidróxido de sodio (NaOH) a la
jeringa de en medio hasta que las que
están en los extremos queden llenas
6. Conectar el eliminador, ponerlo a
12 volts y comenzar la electrolisis
7. Resultados
2H2O (1) + Energía
2H2 (g) + O2 (g)
8. ObservacionesPregunta Observaciones
¿La corriente eléctrica puede causar una reacción química ; en este caso la
descomposición del agua?
Si, gracias a esta energía es posible que la disolución se separe en iones de carga
opuesta
¿Cuáles son los productos de la descomposición del
agua?, ¿como los identificas?
Los productos de esta descomposición como ya se
ha mencionado anteriormente son el
hidrogeno y pudimos identificarlo fácilmente ya que fue donde la reacción química sucedió con más
rapidez mientras que en el oxígeno sucedió lo
contrario y permaneció en más cantidad
Pregunta Observaciones
¿Qué observaste en el polo positivo (ánodo)?
Que se produjo oxígeno y la reacción química de
descomposición fue más lenta en este lado de la reacción
¿Qué observaste en el polo negativo (cátodo)?
Que se produjo hidrogeno, además la reacción química fue
más rápida y el volumen de disolución disminuyo considerablemente
¿Existe diferencia en los volúmenes de gas obtenidos en las jeringas?
Si, la diferencia es muy notable ya que en el cátodo el volumen
disminuyo en gran medida y con gran rapidez mientras que el ánodo si disminuyo pero en
menor proporción y con lentitud
Pregunta Observaciones
¿Cuál es la proporción en que se obtienen los gases en cada
jeringa?
En donde se produjo el hidrogeno la cantidad de
gases fue mayor mientras que en donde había oxigeno
la proporción de gas fue menor
¿Es el agua un compuesto? Argumenta tu respuesta
Efectivamente, porque se encuentra formado por dos
elementos que son el hidrogeno y el oxígeno
9. ConclusiónFinalmente pudimos descubrir que
nuestra hipótesis y objetivos se cumplieron plenamente ya que
pudimos obtener los componentes del agua: HIDROGENO (se encontraba en
el cátodo - ) y OXIGENO (Se encontraba en el ánodo +) y además
tuvimos la oportunidad de ver algunas propiedades de estos elementos como
comburente o combustible dependiendo del caso
http://waxkimikamax.blogspot.mx/2010/10/anodo-y-catodo.htm
http://www.definicionabc.com/general/combustible.php
http://www.definicionabc.com/general/comburente.php
http://experimentos-de-ciencia.blogspot.mx/2013/06/voltametro-de-hofmann-un-invento.html
http://www.tecniccat.com/index.php?s=%C2%BFQu%C3%A9+es+la+electr%C3%B3lisis%3F&id=4&idIdioma=1