1. Establecer el escenario:
* Electrolito: El agua acidulada actúa como el electrolito, proporcionando iones para conducir electricidad. El ácido ayuda a aumentar la conductividad del agua al proporcionar más iones de hidrógeno (H+) e iones de sulfato (SO4^2-).
* electrodos: Dos electrodos (generalmente hechos de materiales inerte como el platino o el carbono) se sumergen en el agua acidulada. Uno está conectado al terminal positivo (ánodo) y el otro al terminal negativo (cátodo) de una fuente de alimentación de CC.
2. Electrólisis en acción:
* Ánodo: En el ánodo, las moléculas de agua pierden electrones y se oxidan, produciendo gas oxígeno (O2) e iones de hidrógeno (H+):
* 2H2O → O2 + 4H + + 4E-
* cátodo: En el cátodo, los iones de hidrógeno ganan electrones y se reducen, formando gas de hidrógeno (H2):
* 4H + + 4E- → 2H2
3. Reacción general:
La reacción general para la electrólisis del agua acidulada se puede escribir como:
* 2H2O → 2H2 + O2
4. Resultados observables:
* Evolución de gas: Se observarán burbujas de gas hidrógeno en el cátodo y se observarán burbujas de gas oxígeno en el ánodo.
* Relación de volumen: El volumen de gas de hidrógeno producido será el doble del volumen de gas oxígeno producido, lo que refleja la estequiometría de la reacción (2:1).
* pH cambia: La solución cerca del cátodo se volverá más alcalino (pH más alto) debido a la formación de iones de hidróxido (OH-), mientras que la solución cerca del ánodo se volverá más ácido (pH más bajo) debido al aumento de la concentración de iones de hidrógeno.
En resumen:
La electrólisis del agua acidulada es un proceso simple pero importante que demuestra la descomposición del agua en sus elementos constituyentes (hidrógeno y oxígeno, utilizando electricidad. Este proceso tiene aplicaciones en varios campos, incluida la producción de gas hidrógeno, la síntesis de productos químicos y la purificación del agua.
