Una célula electrolítica es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía química mediante un proceso denominado electrólisis.
Este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un electrolito, que es un líquido conductor que contiene iones.
El electrolito puede ser una solución de iones disueltos en agua u otros disolventes, o puede ser una sal fundida.
La célula electrolítica consta de dos electrodos -un cátodo y un ánodo- conectados a una fuente de energía.
Los electrodos suelen estar hechos de materiales inertes como grafito o alambre de platino.
Cuando se aplica una tensión externa a través de los electrodos, los iones del electrolito son atraídos hacia el electrodo con la carga opuesta, lo que permite que se produzcan procesos de transferencia de carga (redox).
Esto da lugar a la transferencia de electrones de iones negativos a iones positivos, lo que provoca reacciones químicas como la oxidación y la reducción.
Las células electrolíticas se utilizan en diversas aplicaciones, como la producción de metales, la separación de sustancias químicas y la galvanoplastia de metales.
Explicación de 5 puntos clave para los compradores de equipos de laboratorio
Definición y función de las celdas electrolíticas
Una célula electrolítica es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía química mediante el proceso de electrólisis.
Normalmente consta de dos electrodos (cátodo y ánodo) separados y en contacto con un electrolito, que suele ser un compuesto iónico disuelto o fundido.
Componentes de las células electrolíticas
Electrolito: Sustancia que da una solución conductora de la electricidad cuando se disuelve en disolventes polares como el agua. Se descompone en cationes y aniones, que se mueven libremente en la solución.
Electrodos: Dos conductores metálicos o electrónicos, generalmente materiales inertes como el grafito o el alambre de platino. El cátodo está cargado negativamente y el ánodo positivamente.
Fuente de energía: Proporciona la corriente eléctrica continua necesaria para impulsar el proceso de electrólisis.
Proceso de electrólisis
Cuando se aplica un voltaje externo a través de los electrodos, los iones positivos del electrolito migran al cátodo, donde ganan electrones y se convierten en átomos o moléculas neutras.
Los iones negativos migran hacia el ánodo, donde pierden electrones y se convierten en nuevos iones o partículas neutras.
El efecto global es la transferencia de electrones de iones negativos a iones positivos, lo que da lugar a reacciones químicas como la oxidación y la reducción.
Aplicaciones de las células electrolíticas
Electrólisis de cloruro de sodio: Forma sodio metálico y cloro gaseoso, con la energía necesaria para la reacción suministrada por la corriente eléctrica.
Electrodeposición: Se utiliza para refinar o recubrir metales.
Producción de sosa cáustica: Otra aplicación común de la electrólisis.
Reacciones en los electrodos
Cátodo: La reducción se produce cuando los iones positivos captan electrones y se vuelven neutros.
Ánodo: La oxidación se produce cuando los iones negativos pierden electrones y se convierten en nuevos iones o partículas neutras.
Importancia de un circuito completo
Un circuito completo es esencial para mantener el proceso electrolítico, permitiendo el flujo continuo de electricidad desde la célula.
Al comprender estos puntos clave, un comprador de equipos de laboratorio puede apreciar mejor la funcionalidad y las aplicaciones de las celdas electrolíticas, asegurándose de tomar decisiones informadas al adquirir dichos equipos para sus necesidades de laboratorio.
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