Electrólisis: Sales fundidas y agua

Electrólisis de una sal fundida

Es el proceso que separa los elementos de una sal fundida mediante una reacción redox no espontánea, ya que los $e^-$ van desde el polo positivo al negativo. Se produce gracias a la aplicación de un voltaje adecuado.

Física y Química; Oxidación-reducción; 2. Bachillerato; Electrólisis: Sales fundidas y agua

El polo negativo es el cátodo (reducción).

El polo positivo en el ánodo (oxidación).

El recipiente donde se realiza es la cuba electrolítica.

Electrólisis del agua

Semirreacción mediante la que se obtiene hidrógeno en el cátodo (reducción) y oxígeno en el ánodo (oxidación).

$H_2O(l) \longrightarrow H_2(g) \space + \space \cfrac{1}{2}O_2(g)$

Cátodo: $2H_2O (l) \space + \space 2e^- \longrightarrow H_2(g) \space + \space2OH^-(aq) \newline Eº = -0,42 \rm \ V$

Ánodo: $2H_2O (l) \longrightarrow O_2(g) \space+ \space 4H^+ \space + \space 4e^- \newline Eº = -0,81 \rm \ V$

El potencial necesario para que ocurra la electrólisis del agua es:

$E_{\text{pila}}=E_{\text{cátodo}}+E_{\text{ánodo}} \newline E_{\text{pila}}= -0,41+(-0,81)=-1,23\rm \ V$

Hay que aplicar más de $1,23\rm \ V$ a la pila para forzar que los electrones fluyan en sentido contrario a una redox espontánea.

Electrólisis de sustancias disueltas

Al producirse en disolución acuosa puede ocurrir una electrólisis del agua, de forma que:

En el cátodo se puede reducir el catión de la sal o el hidrógeno del agua.
En el ánodo se puede oxidar el anión de la sal o el oxígeno del agua.

En el cátodo se producirá la reducción de la especie con un potencial mayor y en el ánodo se oxidará la especie con un potencial menor.