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Electrólisis de sales fundidas y disueltas (NaCl)

Electrólisis de sales fundidas (NaCl fundido)
  • Las sales, por tratarse de compuestos iónicos, funden a altas temperaturas.
  • Las sales en estado fundido tienen la capacidad de transportar corriente.
  • Por ejemplo de sal que usamos en la cocina, NaCl(s), en el estado fundido estará como:

 
  •  Al pasar una corriente eléctrica, a traves de una sal fundida observaremos que:
    • los cationes Na+ se desplazan hacia el cátodo donde se reducen.
    • los aniones Cl– se desplazan hacia el ánodo donde se oxidan.

Al igual que las celdas galvánicas, el electrodo donde se produce la reducción se llama cátodo y el electrodo donde ocurre la oxidación es el ánodo.
Así en el caso del NaCl fundido tenemos:


La convención de signos para los electrodos de una celda electrolítica es opuesta a la correspondiente a las celdas galvánicas: el cátodo de la celda electrolítica es negativo porque los electrones están siendo forzados hacia él por la fuente externa de voltaje, mientras que el ánodo es positivo porque la fuente externa le esta quitando electrones.
               
Las electrólisis de sales fundidas aplicada en la producción de metales activos como el sodio, Na, y aluminio, Al, son procesos industriales importantes.




Electrólisis de sales disueltas en agua (NaCl en disolución acuosa)

Si en lugar de NaCl fundido, se pone en la cuba cloruro de sodio disuelto en agua, en cada electrodo hay dos posibles reacciones. Una disolución de cloruro de sodio contiene las especies Na+, Cl- y los iones hidronio (H+) e hidroxilo (OH-) provenientes del agua. Las posibles ecuaciones químicas de la electrolisis del cloruro de sodio en disolución son:

A la vista de los potenciales de oxidación (en el ánodo) y de reducción (en el cátodo), queda claro que los aniones cloruro tienen más tendencia que el agua a oxidarse, y que el agua tiene más tendencia a reducirse que el catión sodio, por lo que la reacción global resultante es la que produce hidrógeno y cloro gaseoso:
2 Cl- (aq) + H+ (aq) —> Cl2 (g) + H2(g) 


El resultado de la electrolisis es la obtención de cloro gas en el ánodo y de hidrógeno gas en el cátodo.