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Electrólisis de salmuera

Educación secundaria superiorQuímicaElectrólisis de salmuera limitada por la carga, con cámaras de productos separadas o una vía idealizada de formación de hipoclorito en una celda sin dividir

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Acerca de este experimento

Cierre el circuito de una celda de salmuera, recoja los dos gases y controle el consumo de sal. Compare las cámaras de productos separadas con un modelo sin dividir en el que el cloro reacciona con el hidróxido formado en el cátodo.

Objetivos de aprendizaje

  • Haga el balance de carga y productos en la electrólisis de salmuera.
  • Explique por qué la separación conserva el cloro y el hidróxido de sodio.
  • Relacione la cantidad limitante de sal con la carga máxima.

Cómo usarlo

  1. 1Mantenga las cámaras separadas y registre volúmenes iguales de hidrógeno y cloro.
  2. 2Compare la cantidad de hidróxido de sodio con la cantidad de cualquiera de los dos gases.
  3. 3Elimine la separación y repita la exposición a la misma carga.
  4. 4Aumente el tiempo de exposición hasta que la cantidad inicial de sal limite la reacción posterior.

El modelo

Esta igualdad se aplica a las cámaras de producto separadas.
El cátodo separado produce un mol de hidróxido por cada mol de electrones.
La vía ideal sin dividir deja hipoclorito en lugar de cloro e hidróxido recogidos.

Supuestos

  • La electrólisis en una celda dividida sigue la reacción neta 2 NaCl + 2 H₂O → H₂ + Cl₂ + 2 NaOH.
  • La vía ideal de celda fría sin dividir consume todo el cloro y el hidróxido para formar hipoclorito; la reacción neta es NaCl + H₂O a NaClO + H₂.
  • Se omiten la evolución de oxígeno, la formación de clorato, el cruce entre compartimentos y la disolución de gases. El modelo es una comparación estequiométrica ideal, no un diseño de proceso.
  • La visualización del gas está limitada a 250 mL, mientras que los totales numéricos siguen aumentando. Los volúmenes de gas corresponden a 298.15 K y 1 bar.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué difieren los requisitos netos de sal entre las vías dividida y sin dividir?
  2. Q2¿Por qué un gran volumen total de gas no demuestra que el suministro de sal sea ilimitado?

Preguntas frecuentes

¿Por qué el colector de cloro permanece vacío sin el separador?

El modelo sin dividir elegido consume inmediatamente el cloro para formar hipoclorito. No modela una reacción parcial ni el escape de gas.

¿El número de burbujas mide la cantidad de gas?

No. Las burbujas indican actividad. Usa los totales numéricos de gas obtenidos a partir de la carga.