Electrolisis del Agua

Información Bibliográfica

La electrólisis del agua es la descomposición de agua (H₂O) en los gases oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂) por medio de una corriente eléctrica a través del agua.

Una fuente de energía eléctrica se conecta a dos electrodos, o dos platos (típicamente hechos de algún metal inerte como el platino o el acero inoxidable), como dos chinchetas, las cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseñada, el hidrógeno aparecerá en el cátodo (el electrodo negativamente cargado, donde loselectrones son bombeados al agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo positivamente cargado).

La electrolisis de agua pura requiere una gran cantidad de energía extra en forma de sobrepotencial para romper varias barreras de activación; Sin esa energía extra la electrólisis de agua pura ocurre muy lentamente si es que logra suceder. Varias celdas electrolíticas pueden no tener los electrocatalizadores requeridos. La eficacia de la electrólisis aumenta con la adición de un electrolito (como la sal, un ácido o una base) y el uso de electrocatalizadores.

V1: Volumen hidrógeno

V2: Volumen oxigeno

relación 2:1

Objetivo

Separar los componentes del agua mediante una fuente electrica con ayuda de un electrolito (Hidroxido de sodio ), en una reacción de descomposición donde el H20 que es el agua pasa a formar oxigeno e hidrógeno en su forma gaseosa por separado, dando un volumen mayor el hidrógeno que el oxigeno de 2:1

                                                                             e

                                                              2H20---------->2H2(g)+O2(g)

                                                                         NaOH

Hipótesis

Al usar una fuente de energía eléctrica y un electrolito para la elaboración de la electrolisis del agua, la reacción que tendrá sera la separación del hidrógeno y oxigeno haciendo que haya un volumen mayor de hidrógeno que de oxigeno (2:1)  consecuencia por la electricidad (Ánodo y cátodo).(La liberación del hidrógeno sera por el cátodo (-) , y el oxigeno por el ánodo (+).)

Materiales

• 2 tubos de ensayo
• 1 Pila de 9 volts
• 2 caimanes
• 2 clavos del mismo tamaño y mismo material o 2 trozos de grafito
• Cinta de aislar
• Probeta
• 1 de recipiente de cristalización lleno hasta la mitad de agua
• Sustancia: Hidróxido de sodio (ac)- Electrolito 

Procedimiento

1. Par empezar antes que nada con los caimanes y los dos clavos se hará un pequeño circuito para la transacción de energía que proporcionara la pila para el proceso de la electrolisis, conectando en un extremo de cada caimán un clavo, aislando las pinzas de los caimanes, dejando solo descubierto a los clavos.

2.  Primero hay que preparar el electrolito que ayudara al proceso de la electrolisis. En el recipiente de cristalización ya lleno a la mitad de agua, se le agregara hidróxido de sodio de lo cual se procesara a disolverlo en el agua, dejando como resultado el electrolito hidróxido de sodio en forma acuosa. Que al mismo tiempo con los tubos de ensayo se llenaran por completo con el electrolito ya mencionado dejándolos en el recipiente de cristalización sin sacarlos.

3. Con el circuito antes hecho, los extremos donde están los clavos se introducirán cada uno  a un tubo de ensayo, despues de que ya estén introducidos, las pinzas que se quedaron solas se conectaran a la pila.

4. Este proceso es muy tardado, de lo cual va requerir mucho tiempo. Cuando se empieza la electrolisis del agua se observara en los clavos de los tubos de ensaye  un burbujeo alrededor de ellos haciendo que suban pequeñas burbujas de oxigeno e hidrógeno dependiendo en que polo de la pila se conecto (Si se conecto en el ánodo (+) se obtendrá el oxigeno,pero si se conecto en el cátodo

 (-) se obtendrá el hidrógeno). 

5. Cuando veamos que en un tubo de ensaye obtenga el doble de volumen que el otro , esto se marcara hasta donde llego, despues se retiraran los dos al mismo tiempo y se medirán los volúmenes de cada uno con la probeta para verificar de que si se obtuvo lo antes dicho el doble de volumen de hidrógeno que de oxigeno. Que en este caso nos salio 0.6 de oxigeno y 1.2 ml de hidrógeno.

Observaciones

En el momento de la electrolisis se pudo observar que alrededor de los clavos se empezaron a formar pequeñas burbujas que al mismo tiempo desprendían otras que se elevaban a la parte superior del tubo empujando poco a poco el liquido que tienen los tubos de ensayo hacia afuera dejando solo el gas desprendido. También se observa que el tubo donde hay hidrogeno se obtiene mucho mas rápido que el oxigeno.

Análisis

La electrolisis del agua se usa para separar los componentes que conforman el agua que en este caso es el hidrógeno y oxigeno mediante la electricidad dependiendo de la negatividad o positividad de los polos de la energía eléctrica (Ánodo (+) se obtiene oxigeno, Cátodo (-) se obtiene hidrógeno).

Conclusión 

La conclusión a la que se llega es que la electrolisis del agua es un buen método para descomponer el agua a sus originarios elementos mediante la energía eléctrica con ayuda de un electrolito para hacerlo mucho mas rápido. Esta separación va depender de los polos de la fuente de energía (Ánodo (+) va dar oxigeno, Cátodo (-) se da hidrógeno). Al separar el agua se obtendrá mas hidrógeno que oxigeno ya que como dice su formula del agua es H20 se deduce que el hidrógeno debe ser el doble que de oxigeno.