Introducción a la electrólisis

antes de adentrarnos en el tema de la electrólisis vamos a repasar la estructura de una celda voltaica para que podamos compararlo con una celda electrolítico muy bien así que una celda voltaica verdad utiliza una reacción redox espontánea verdad para producir una corriente eléctrica así que si empezamos con electrodos de zinc entonces el zinc sólido se va a convertir en iones de zinc dos positivos verdad así que el zinc sólido en realidad pierde dos electrones verdad tenemos que el zinc es sólido pierde dos electrones para convertirse en iones de zinc dos positivos y como hay una pérdida de electrones entonces tenemos un proceso de oxidación muy bien aquí en este caso tenemos un proceso de oxidación y la oxidación está ocurriendo en nuestro electrodo de zinc verdad así que el electrodo de zinc tiene que ser uno a no muy bien en este caso tenemos que es un ánodo el electrodo de zinc es digamos nuestra fuente de electrones verdad así que en realidad es un electrodo negativo ahora bien estos electrones viajan a través de este cable digamos verdad aquí tenemos nuestros dos electrones viajando en el cable para producir una corriente eléctrica cuando esos dos electrones alcanzan nuestro electrodo de cobre en realidad tenemos que hay guiones de cobre dos positivos en esta solución verdad así que el cobre 2 positivo los iones de cobre 2 positivo de la solución cuando obtienen esos dos electrones verdad entonces eso se convierte en cobre sólido y es exactamente lo que tenemos aquí verdad justamente cuando los iones de cobre dos positivos tienen los electrones se convierten en cobre sólido y en este caso es la semi reacción de reducción cierto y por supuesto entonces como hay una reducción en el electrodo y cobre entonces este electrodo será el cátodo cierto aquí tenemos el cátodo así que el electrodo de cobre debe ser nuestro electrodo positivo ahora bien aquí tenemos nuestra reacción espontánea verdad entonces el potencial de es el de estándar que hemos denotado como es 0 tiene que ser un valor positivo verdad de hecho esto resulta ser de 1.10 volts y recordemos que cuando tenemos un valor positivo para el potencial de celda significa que tenemos una reacción espontánea y por lo tanto podemos producir una corriente eléctrica ahora vamos a comparar la celda voltaica con la celda electrolítica que tenemos de la derecha así que una celda electrolítica verdad utiliza una corriente eléctrica para llevar a cabo una reacción redox no espontánea eso es lo importante es una reacción no espontánea muy bien así que si nos fijamos en la reacción completa que tenemos aquí abajo empezamos con cobre sólido y iones de 52 positivos en solución acuosa y de hecho podríamos ver fácilmente que esta es la reacción inversa de la que teníamos anteriormente verdad así que por ejemplo los reactivos que tenemos en este caso coinciden con los productos que teníamos en el caso anterior los reactivos de este caso coinciden con los productos del caso anterior así que para encontrar el potencial de es el de estándar lo único que tenemos que hacer es tomarnos este número pero con signo contrario verdad simplemente porque hemos revertido la reacción así que en este caso el potencial de es el de estándar será igual a menos 1 punto 10 volts y por supuesto un valor negativo para el potencial de celda significa que tenemos una reacción redox no espontánea que era lo que teníamos exactamente aquí muy bien entonces aquí tenemos una reacción no espontánea y por supuesto esto no ocurre digamos por su propia cuenta el cobre sólido no se va a convertir en iones de cobre 2 positivo y el zinc 2 positivos no se va a convertir en zinc sólido necesita cierta ayuda para poder hacerlo así que esto en realidad necesita un voltaje externo una fuente de voltaje externo como una batería para poder llevar a cabo esta reacción y forzarla a que ocurra así que digamos necesitamos una batería por aquí muy bien y por supuesto necesitamos que la terminal negativa que desde el lado izquierdo mientras que la terminal positiva debe quedar del lado derecho muy bien así que esta es nuestra fuente de voltaje y al menos necesitamos 1.10 volts para para forzar esta reacción a que ocurra y en la práctica resulta ser que necesitamos un poquito más de 1.10 bolsas y que nuestra terminal negativa de la batería es en donde vamos a obtener los electrones los electrones vienen digamos desde esta parte muy bien vienen de la terminal negativa de la batería y digamos liberan electrones hacia el electrodo de zinc así que los electrones son forzados o son enviados hacia los electrodos de zinc verdad vamos a dibujar aquí digamos estos dos electrones y lo que ahora tenemos son iones de 52 positivo en esta solución por supuesto estos iones de zinc dos positivos tienen la oportunidad de ser reducidos verdad es decir si esos guiones de zinc dos positivos ganan estos electrones entonces se convierten en zinc sólido verdad entonces esto forma zinc sólido vamos a ponerlo digamos con un color gris aquí esto empieza a formar zinc sólido y de hecho se forma en el electrodo de zinc verdad así que el 5-2 positivo gana 2 electrones para formar zinc sólido y por supuesto esto en este caso será una semi reacción de reducción voy a escribirlo bien esto será una semi reacción reducción y como en este caso la reducción está ocurriendo en el electrodo de zinc entonces tiene que ser un cátodo verdad este electrodo de zinc en este caso tiene que ser un cátodo y en este caso el electrodo de zinc es más negativo muy bien en este caso será negativo ahora bien la batería está jalando electrones desde el lado del electrodo de cobre cierto en este caso está jalando los electrones desde el electrodo de cobre así que en esencia el electrodo de cobre está perdiendo electrones verdad y los electrones están yendo hacia la batería que tenemos aquí los electrones están digamos yendo hacia la terminal positiva de la batería y eso hace que el electrodo de cobre sea relativamente positivo así que en este caso tendremos que este electrodo es positivo y por supuesto en este sitio lo que está ocurriendo es una oxidación cierto tenemos una oxidación lo que está ocurriendo es que el cobre sólido está electrones y pasa a esta solución como iones de cobre 2 positivo así que nosotros sabemos que la pérdida de electrones es oxidación y por lo tanto este electrodo tiene que ser ahora el ánodo así que en esencia el electrodo de cobre está perdiendo masa a lo largo del tiempo y podemos ver la diferencia entre la celda voltaica y la celda electrolítica verdad la celda voltaica crea una corriente debido a que teníamos una reacción redox espontánea verdad pero en el caso de la celda electrolítica teníamos una reacción redox que no es espontánea así que para que esto ocurra necesitamos una corre corriente necesitamos una fuente de voltaje externo así que podemos incluso remarcar el hecho de que los signos verdad los signos de los electrodos son opuestos en el caso de la celda voltaica y la electrolítica por ejemplo podemos ver en este caso que el ánodo verdad era el electrodo de zinc en este caso era nuestro electrodo negativo y eso es porque el electrodo de zinc era nuestra fuente de electrones verdad aquí tenemos nuestros electrones así que esto lo hace nuestro electrodo negativo pero del otro lado el electrodo negativo verdad este electrodo negativo era el cátodo y eso se debe a que los electrones están siendo forzados por la batería así que los signos de los electrodos son opuestos para la celda voltaica y la electrolítica ahora bien notemos que para la celda electrolítica verdad en este caso el electrodo negativo coincide con la terminal negativa de la batería y por supuesto el electrodo positivo verdad en este caso coincide con la terminal positiva de la batería así que esta es una forma muy buena de recordar que electrodos tienen que signos en las celdas electrolíticas sólo hay que fijarnos en las terminales de la batería