¿Qué es la electrólisis? – Definición, proceso y hechos

Definición

¿Has oído hablar del término mineral de cobre? ¿Y el mineral de hierro? Los depósitos de mineral que se encuentran en las profundidades de nuestra tierra contienen una amplia variedad de metales y minerales muy valorados por las industrias comercial y manufacturera. Los metales cobre y hierro se separan de los depósitos de mineral. Ahora, quizás se esté preguntando, ¿cómo se puede extraer un metal, como el cobre, de una roca como el mineral? ¡Gran pregunta! La respuesta es mediante un proceso fascinante llamado electrólisis.

La electrólisis es el proceso químico de utilizar una corriente eléctrica para estimular reacciones no espontáneas. Una reacción no espontánea es aquella que necesita energía para funcionar mientras se produce. En otras palabras, el proceso no sucedería por sí solo, ya que va en una dirección desfavorable o inversa.

Los usos importantes incluyen su papel en la separación de metales de una fuente natural, como nuestro amigo el mineral de cobre. Otros beneficios útiles para la electrólisis incluyen la purificación de metales y la descomposición de compuestos como el agua.

El sitio donde ocurre la electrólisis es en una celda electrolítica , que es un tipo de celda electroquímica que impulsa una corriente eléctrica mediante una reacción no espontánea. Entonces, no como una célula en tu cuerpo, sino como un contenedor. Por lo tanto, estas celdas deben tener una fuente de energía para impulsar la reacción en la dirección inversa u opuesta, como una batería. Tenga cuidado de no confundir una celda electrolítica con electrólisis. Recuerde siempre que el proceso de electrólisis se realiza mediante una celda electrolítica.

¿Cómo funciona la electrólisis?

Podemos entender el proceso de electrólisis si observamos un ejemplo que involucra la purificación de un metal de cobre. Este proceso requerirá un ánodo , un electrodo con carga positiva y un cátodo , un electrodo con carga negativa. En este caso, un metal de cobre impuro es el ánodo, mientras que el metal de cobre puro es el cátodo. El objetivo es utilizar la electrólisis con el fin de reciclar una vieja y sucia tubería de cobre, o cobre impuro, en una hermosa tubería de cobre purificada.

El electrolito de sulfato de cobre , o solución, asegura que haya un medio líquido propicio para el movimiento de iones dentro de la celda (a). Cuando los iones de cobre salen de la tubería de cobre impuro con la ayuda de un suministro de energía, migran del ánodo (b) al cátodo (c). Después de alcanzar el cátodo, recolectan los electrones necesarios para formar un metal de cobre neutro o sin carga. Estos átomos neutros de cobre metálico se juntan en el cátodo de cobre puro (d). Las impurezas sobrantes del ánodo, o las que no viajan al cátodo para ser purificadas, se acumulan en el fondo de la celda.

Hechos clave

Como puede ver, el proceso de electrólisis implica la transferencia de iones a través de una solución líquida o electrolito. Veamos algunos hechos clave asociados con la electrólisis, usando nuestro ejemplo de purificación de cobre como referencia. Tenga en cuenta que estos hechos son aplicables a todos los procesos de electrólisis.

Hecho # 1: Los iones cargados positivamente migran al cátodo cargado negativamente; Los iones cargados negativamente migran al ánodo cargado positivamente. En otras palabras, los iones de cobre de la tubería de cobre impuro no dejarán este ánodo a menos que sean atraídos por el cátodo.

Hecho # 2: Las células electrolíticas son reacciones no espontáneas en las que se debe suministrar energía para ejecutar la reacción. En nuestro ejemplo de cobre, la batería proporciona el trabajo eléctrico necesario para que esos iones de cobre migren del ánodo al cátodo.

Hecho # 3: Debe haber un electrolito para facilitar el movimiento de la corriente eléctrica dentro y fuera de la celda electrolítica. Para la purificación del cobre, el electrolito de sulfato de cobre se disolvió en una solución líquida y se utilizó en el proceso de electrólisis. Proporciona un medio para que viajen los iones de cobre.

Resumen de la lección

La electrólisis es el proceso de utilizar una corriente eléctrica para impulsar una reacción no espontánea . Los propósitos de utilizar este proceso incluyen la separación de elementos de fuentes naturales, la purificación de metales y la descomposición de compuestos. Como proceso no espontáneo, la electrólisis requiere un aporte de energía para impulsar el proceso.

Todo el proceso de electrólisis se lleva a cabo en una celda electrolítica . En esta celda, los iones migrarán hacia o desde el ánodo o cátodo . Esta migración tiene lugar en un medio líquido que contiene electrolitos. Los iones cargados negativamente migran al ánodo cargado positivamente. Los iones cargados positivamente migran al cátodo cargado negativamente.

Los resultados del aprendizaje

Esta lección de electrólisis debería enseñarle a:

• Definir electrólisis
• Explica qué es la celda electrolítica.
• Resumir cómo funciona la electrólisis

Rodrigo Ricardo Editor y fundador