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electrolisis del agua

Publicado: 29 May 2018, 12:45
por china2
Hola, os planteo una duda que me está haciendo perder mucho tiempo y es las reacciones que realmente tienen lugar en este proceso, depende donde de mire se encuentran distintas opciones:
4 H+ + 4 e- ------2 H2
4 OH- - 4 e- ------2 H2O +O2
esta tiene un E=-0.4
4 H+ + 4 e- ------2 H2
2 H2O- 4 e- ------ 4 H+ + O2
esta tiene un E=-1.23
2 H2O- 4 e- ------ 4 H+ + O2
4 H2O + 4 e- ------ 4 OH- + H2
esta tiene un E=-2.06
Sabéis cual es el ocurre en realidad y por qué?

Re: electrolisis del agua

Publicado: 29 May 2018, 19:21
por Dogma_30
cátodo: x2) 2 h+ + 2 e- --> h2 ; ánodo: 2 h2o --> o2 + 4 h+ + 4 e- ; reacción global: 2 h2o --> 2 h2 + o2

No me dejaba poner los elementos en mayúsculas.

Re: electrolisis del agua

Publicado: 29 May 2018, 21:38
por Jal
En mi humilde opinión, pienso que si comparamos las concentraciones de las especies presentes:
[H+]=10exp-7 M
[OH-]=10exp-7 M
[H2O]=55,5 M

Si estamos por encima de 2,06 v la reacción mayoritaria tiene que ser
china2 escribió:2 H2O- 4 e- ------ 4 H+ + O2
4 H2O + 4 e- ------ 4 OH- + H2
Por mucho que las otras se produzcan en alguna medida, debería ser despreciable, hay que tener en cuenta que por cada molécula de H3O+ o OH- que toca un electrodo antes lo han tocado 5,55exp8 moléculas de agua

Saludos

Re: electrolisis del agua

Publicado: 30 May 2018, 11:04
por Dogma_30
Durante la electrólisis del agua no se trabaja a pH = 7, porque entonces no habría electrólitos. Durante la electrólisis se utiliza una disolución 0,1 M de ácido sulfúrico (electrólito fuerte en la primera disociación). Toda esta información viene en el tema 57 del temario de Física y Química.

Re: electrolisis del agua

Publicado: 30 May 2018, 12:00
por Jal
Dogma_30 escribió:Durante la electrólisis del agua no se trabaja a pH = 7, porque entonces no habría electrólitos. Durante la electrólisis se utiliza una disolución 0,1 M de ácido sulfúrico (electrólito fuerte en la primera disociación). Toda esta información viene en el tema 57 del temario de Física y Química.
Hola Dogma, depende del electrolito que que utilices, por eso digo que es necesario ver las concentraciones de las especies presentes.
Si utilizas una sal neutra como el NaCl el pH es 7 y el agua es la especie que reacciona, otra cosa son las reacciones de competencia y que produzcas más cloro que oxigeno.
Si utilizas NaOH como electrolito, evidentemente tendrás que tener en cuenta los OH- y el agua, y despreciar H3O+.
Saludos

Re: electrolisis del agua

Publicado: 31 May 2018, 14:11
por china2
muchas gracias, ya veo el tema del medio ácido o básico, no se como no había caído...

Re: electrolisis del agua

Publicado: 02 May 2021, 21:04
por china2
Hola buenas, recupero esto que me volvió loca hace tiempo y bueno ahí sigue alguna duda, a ver si alguien más aporta su opinión, como bien decía Jal, la cuestión está en el pH del medio, así por tanto tenemos:
O2+ 4 H+------ 2 H2O - 4 e- (1)
O2+2 H2O ------4 OH- - 4 e- (2)
Estas son las reacciones de oxidación del agua, en condiciones normales la primera se da a pH=0 y la segunda a pH=14

2 H+ + 2 e- ------ H2 (3)
2 H2O + 4 e- ------ 2 OH- + 2H (4)

Y estas son las de reducción la primera a pH=0 y la segunda a pH=14

Mi duda surge cuando se analiza la competencia del agua en la electrolisis del NaCl acuoso, en el cátodo estaría el Na+ y la segunda reacción de las de reducción (4) que es una reacción en medio básico, sin embargo, en el ánodo compiten el Cl- con la primera de las de oxidación (1) que es a pH ácido, no deberían ser las reacciones del agua que se usan a igual pH, es decir por que en el cátodo en lugar de competir (4) con el sodio no compite (3)????