El proceso de electrólisis:
1. Electrolito: Comienza con una solución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH). Esta solución contiene iones de sodio (Na+) e iones de hidróxido (OH-) disueltos en agua.
2. Electrodos: Tiene dos electrodos, típicamente hechos de materiales inerte como platino o grafito. Un electrodo está conectado al terminal positivo (ánodo) y el otro al terminal negativo (cátodo).
3. Flujo de corriente: Cuando aplica una corriente, ocurren las siguientes reacciones:
* en el cátodo (terminal negativo):
* Reducción: Las moléculas de agua ganan electrones y se reducen para formar gas hidrógeno e iones de hidróxido:
2H₂O + 2E⁻ → H₂ (G) + 2OH⁻
* en el ánodo (terminal positivo):
* oxidación: Los iones de hidróxido pierden electrones y se oxidan para formar gas oxígeno y agua:
4OH⁻ → O₂ (G) + 2H₂O + 4E⁻
Qué le sucede a los iones:
* iones de sodio (Na+): Los iones de sodio son iones espectadores en esta electrólisis. No participan directamente en las reacciones en los electrodos. Permanecen en la solución.
* iones de hidróxido (OH-):
* en el cátodo: Los iones de hidróxido se producen como un subproducto de la reducción del agua.
* en el ánodo: Los iones de hidróxido se consumen durante la reacción de oxidación. Sin embargo, la concentración general de iones de hidróxido en la solución en realidad aumenta a medida que avanza la electrólisis porque se producen más iones de hidróxido en el cátodo que los consumidos en el ánodo.
Notas importantes:
* Cambios de concentración: El proceso de electrólisis conduce a un cambio en la concentración de iones de hidróxido en la solución.
* Materiales de electrodo: Si los electrodos no son inertes, pueden participar en las reacciones, lo que lleva a diferentes productos.
* Seguridad: La electrólisis de las soluciones concentradas de hidróxido de sodio puede ser peligrosa debido a la producción de gas hidrógeno inflamable e iones de hidróxido corrosivo.
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