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La Electrólisis de la disolución de NaCl Pregunta de Clase María Martín García IIº Bach A. Ciencias de la Salud IES Montes de Toledo

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La electrósis de la disolución de NaCl es especial. ¿Cuál es el problema? =)

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Page 1: Electrolisis NaCl

La Electrólisis de la disolución de NaCl

Pregunta de Clase

María Martín García

IIº Bach A. Ciencias de la Salud

IES Montes de Toledo

Page 2: Electrolisis NaCl

¿Porqué se da la descarga de aniones Cl¯ en lugar de OH ¯

a pesar de que teóricamente debería ser al revés

debido a sus

potenciales de reducción?

Page 3: Electrolisis NaCl

Cuando se usa una disolución acuosa en una celda electrolítica,

debemos considerar si es el agua o el soluto el que se va a

oxidar o reducir. En este caso la electrólisis es más

complicada porque están involucradas más especies que

pueden ser oxidadas o reducidas.

Page 4: Electrolisis NaCl

Sabemos que el agua se puede oxidar para formar

O2 o reducir para formar H2, por lo que si

analizamos el caso del NaCl(ac), tenemos que el H2O,

el Na+ y el Cl–, pueden sufrir oxidación o reducción.

Por lo que podemos observar que no se puede

preparar sodio por electrólisis de soluciones

acuosas de NaCl ya que el agua se reduce con mas

facilidad que el Na+(ac).

Page 5: Electrolisis NaCl

La reacción que se va a llevar a cabo será la que tenga un menor

potencial de reduccion, por lo que se va a decartar la reduccion del

Na+ ( semirreacción en gris) y se va a dar la produccion de H2(g)

(semirreacción en color) con la produccion de un medio básico y la

formacion de NaOH(ac) al final de la electrolisis:

Nota: en clase nos hemos

referido al agua como

hidrógeno.

Page 6: Electrolisis NaCl

Se debe producir la reacción que requiera el menor potencial de

oxidación, es decir, se debería favorecer la oxidación del agua

(hidrógeno) sin embargo observamos que los valores de los

potenciales de reducción son bastante cercanos y en

consecuencia, esta regla no se cumple en algunas celdas

electrolíticas, debido más bien a factores cinéticos que a

termodinámicos. Así, se encuentra que ciertos electrodos

favorecen la oxidación de Cl–(ac) y forman Cl2(g), en vez de

realizarse la oxidación de agua con la producción de O2(g).

ES EN ESTA SEMIRREACCIÓN DONDE SE PRODUCE EL

PROBLEMA DEL EJERCICIO:

Page 7: Electrolisis NaCl

Además de los factores cinéticos, la electrólisis también está

influenciada por la cantidad de los agentes (oxidantes o

reductores) presentes.

Vemos que si la solución contiene una concentración muy baja de

Cl–, el potencial requerido para la oxidación de Cl–, será mayor

que 1,36 V, por lo tanto, se favorecería la oxidación del agua.

Por el contrario, si se emplea una solución muy concentrada de

Cl–, se logra disminuir el valor del potencial requerido, y en este

caso se observa la oxidación del Cl– a Cl2(g).

Page 8: Electrolisis NaCl

En color vemos, la que semirreacción que se va a

producir realmente, y en gris la que se debería producir

teóricamente.

Nota: hay algunas variaciones con

respecto al modo en el que lo hicimos

en clase. (sustituyendo lo iones

hidroxilo por agua)

Page 9: Electrolisis NaCl

Las especies químicas presentes en la celda electrolítica van a

ser:

Na+ Cl-

H2O

Page 10: Electrolisis NaCl

Semirreacciones de la pila:

Lo que sucede en el cátodo (-) REDUCCIÓN Na+ + e- Na 2H20 + 2e- H2 + 2OH-

Lo que sucede en el ánodo (+) OXIDACIÓN 2Cl- Cl2 + 2e-

2H2O O2 + 4H+ + 4e-

Reacción total:

2Cl- + 2H20 H2 + Cl2 + 2OH-

Page 11: Electrolisis NaCl

(-) (+)

Na+

Cl-

H2O cátodo El medio es diferente

ánodo

2Cl- Cl2 + 2e-

Pila

e- e-

+ -

Page 12: Electrolisis NaCl