Acerca de este experimento
Monte una celda electrolítica virtual y compare el sulfato de cobre con ánodos inertes o de cobre soluble. Después, cambie a la electrólisis del agua en sulfato de sodio. Mida la carga, el cobre depositado y los volúmenes de gas mientras modifica la distancia entre electrodos, el área y el voltaje.
Objetivos de aprendizaje
- Sitúe la oxidación en el ánodo positivo y la reducción en el cátodo negativo.
- Relacione las cantidades de productos con la carga, no solo con el voltaje.
- Explique la función de un ánodo de cobre soluble.
Cómo usarlo
- 1Cierre el contacto del circuito y ponga en marcha la fuente de alimentación. Registre la corriente y los productos tras un tiempo de exposición fijo.
- 2Aumente la distancia entre los electrodos manteniendo fijos los demás ajustes y compare la corriente.
- 3Cambie de un ánodo inerte a uno de cobre y compare la concentración de iones.
- 4Invierta la polaridad e identifique dónde tienen lugar la reducción y la oxidación.
El modelo
Supuestos
- La resistencia es una función fija ilustrativa de la concentración inicial, el área y la distancia; no refleja la cinética de los electrodos ni los cambios de conductividad.
- El inicio de la reacción se produce a 1,5 V para la deposición de cobre con un ánodo inerte, a 0,2 V para la transferencia con cobre soluble y a 1,8 V en el caso de la electrólisis del agua. Estos son ajustes del modelo, no umbrales universales.
- Toda la corriente produce los productos de reacción indicados. La deposición de cobre con un ánodo inerte se detiene cuando se agotan los iones Cu²⁺, en lugar de pasar a otra reacción catódica.
- El ánodo de cobre soluble empieza con 2 g. Los volúmenes de gas se calculan a 298,15 K y 1 bar. La apariencia de los electrodos es esquemática.
Pruébalo en clase
- Q1¿Por qué un ánodo de cobre soluble mantiene la concentración ideal de iones de cobre en el baño?
- Q2¿Qué cambia cuando se invierte la polaridad de la fuente?
Preguntas frecuentes
¿Se borran los productos acumulados al abrir el circuito?
No. El tiempo de exposición se pausa y la corriente pasa a ser cero, mientras que el cobre y el gas ya producidos permanecen.
¿Se detendrá siempre una celda real cuando se agoten los iones de cobre?
En una celda real pueden producirse otras reacciones. Este modelo se detiene deliberadamente en lugar de añadir una vía de producto no modelada.