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ELECTRO-OBTENCION DE HIDROXIDO DE SODIO PILA DE MERCURIO 5.1 OBJETIVOS. 5.1.1 OBJETIVO GENERAL. •
Obtener Obtener mediante electrolisis en celdas de mercurio armado en laboratorio, el Hidróxido de Sodio.
5.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS. • •
Obtener cloro a partir de una solución de cloruro de sodio. Observar los cambios cualitativos en la electrólisis.
5.2 FUNDAMENTO TEORICO.
El hidróxido de sodio (sosa cáustica), NaOH, es un producto comercial importante que se usa para hacer abón, ra!ón ! celo"án. #ambi$n se emplea para procesar pasta de papel, en las re"iner%as de petróleo, ! para obtener otros productos qu%micos. Se "abrica principalmente por medio de la electrólisis electrólisis de una disolución de sal com&n, dando lu'ar a hidró'eno hidró'eno ! cloro como subproductos importantes. a descomposición electrol%tica es la base de un 'ran n&mero de procesos de extracción ! "abricación mu! importantes en la industria moderna. El hidróxido de sodio o sosa cáustica (un producto qu%mico importante para la "abricación de papel, ra!ón ! pel%cula "oto'rá"ica) "oto'rá"ica) se produce por la electrólisis electrólisis de una disolución de sal com&n en a'ua. a reacción produce cloro ! sodio. El sodio sodio reaccion reacciona a a su ve ve con el a'ua a'ua de la pila pila elect electrol rol%ti %tica ca produc producie iendo ndo hidróxido de sodio. El cloro obtenido se utilia en la "abricación de pasta de madera ! papel. *na aplicación industrial importante de la electrólisis es el horno el$ctrico, que se utilia para "abricar aluminio, ma'nesio ! sodio. En este horno, se calienta una car'a car'a de sales sales metál metálica icas s hasta hasta que que se "unde "unde ! se ioni ionia. a. + continu continuac ación ión,, se obtiene el metal electrol%ticamente. os m$todos electrol%ticos se utilian tambi$n para re"inar el plomo, el estao, el cobre, el oro ! la plata.
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a ventaa de extraer o re"inar metales por procesos electrol%ticos es que el metal depositado es de 'ran purea. a 'alvanotecnia, otra aplicación industrial electrol%tica, se usa para depositar pel%culas de metales preciosos en metales base. #ambi$n se utilia para depositar metales ! aleaciones en pieas metálicas que precisen un recubrimiento resistente ! duradero. a electroqu%mica ha avanado recientemente desarrollando nuevas t$cnicas para colocar capas de material sobre los electrodos, aumentando as% su e"icacia ! resistencia. #ras el descubrimiento de ciertos pol%meros que conducen la electricidad, es posible "abricar electrodos de pol%meros. Este m$todo que se basa en la utiliación de cátodo de mercurio en el cual se separan los iones de Na -. El potencial de electrodo del sodio es menor que el potencial de electrodo del hidró'eno, por lo tanto cuando se utilia otro tipo de cátodo, se separa el hidró'eno ! no el sodio. +l utiliar cátodo de mercurio, la sobre tensión del hidro'eno es mu! 'rande, por lo tanto disminu!e el potencial del hidro'eno, posibilitando de esta manera la reducción de iones Na -.
a reacción catódica es 2 Na
+
+
2e
−
→
2 Na
El sodio obtenido se disuelve en mercurio, "ormando una amal'ama. El sodio de la amal'ama, con el a'ua "orma el NaOH, el cual se puede demostrar con "enol"taleina. a reacción anódica es −
2Cl → Cl 2 + 2e
−
El cloro se puede identi"icar con el indicador de narana de metilo. a reacción total es 2 NaCl + 2 H 2O → 2 NaOH + H 2 + Cl 2
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El sistema es
5.3 MATERIALES. MATERIALES.
/ 0 1aso de precipitados de 2333ml / 2 1aso de precipitados de plástico 2 lt / 0 1asos de precipitados de 433ml / 0 1asos de precipitados de 053 ml / 2 vaso de precipitados de 233 ml / Solución saturada de Na6l / 2 6risol de porcelana / 2 alambre / "uente de corriente continua / cables conductores /recipiente de plástico / tubo de vidrio abierto
REACTIVOS
/ #apón de plasto "ormo / 7ercurio / "enol"taina 3
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/ clururo de sidio / narana de metilo
5.4 FLUJOGRAMA DEL PROCEDIMIENTO.
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6 INICIO
Veter Hg al crisol de porcelana. Colocar el crisol en el vaso de precipitados
.
Verter NaCl en el vaso de precipitados. Armar el circuito según el grafco anterior.
Conectar la uente de corriente continua. La electrolisis se realia !" min.
Al terminar la electrolisis se saca el crisol. Colocamos el crisol en el otro vaso de precipitados.
Lavar el mercurio varias veces con agua destilada para evitar $ue no $uede NaOH en el mercurio.
#I N
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5.5 DATOS Y OBSERVACIONES.
*tiliamos un voltae de 23 volts.
8eamos reaccionar por 25 min. ue'o empiea a 'enerarse el cloro en el 'ra"ito o sea en el ánodo ! tambi$n el hidróxido de sodio pero para comprobar que ha! hidróxido de sodio hacemos una prueba.
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Sacamos el crisol ! el contenido lo vaciamos a un vaso de precipitados ! le a're'amos a'ua destilada, lo que sucede es que ha! una separación entre el mercurio ! el hidróxido de sodio, que es de color blanco.
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9ara comprobar si ha! hidróxido de sodio le a're'amos "eno"taleina: si toma el color lila es decir que si se produo el hidróxido de sodio. 5.6 CUESTIONARIO. -
Expl!"# p$# %&' ($ )'*' '+,"# '( !$(,"!,$ 'l F' !$( l" +$l&!-( )' N"Cl.
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Se utilio un tubo de vidrio para que separe el hierro con la solución de hidróxido de sodio porque si estuvieran en contacto se desprender%a hidro'eno ! lo que necesitamos que se desprenda es cloro. -
Expl!"# /&()"0'(,"# p$#%&' +' ('&,#"l" 'l +$)$ '( 'l !,$)$ ($ 'l )#$'($.
El sodio se neutralia en el cátodo !a que el potencial del hidro'eno es mas positivo, ! el voltae de Na (H') es mucho ma!or al de Na. En cátodo se "orma una amal'ama de H', ! la ecuación que se "orma es 0 Na -
- 0e/
0Na (H')
I()!"# l"+ '(,""+ 7$ )'+'(,""+ )' '+,' 0$)$.
as desventaas de este m$todo es que el mercurio se evapora rápido ! es daina para la salud (canceri'eno), como tambi$n para el medio ambiente. Su ventaa es que tiene un buen rendimiento que el m$todo de dia"ra'ma.
5.8 CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.
Esta práctica "ue mu! interesante !a que pudimos obtener el hidróxido de sodio por un m$todo que tiene un buen rendimiento. #ambi$n mencionamos que el mercurio es daino para la salud, pero nosotros trabaamos con una cantidad m%nima. Se pudo sentir en el laboratorio el desprendimiento de cloro, !a que su olor es mu! "uerte.
5.9 BIBLIOGRAFIA.
/pá'ina ;eb ;;;.quimicanet.com / <*=+ 8E EE6#>O?*=7=6+ =n'.
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