La electrólisisLas moléculas de ciertos compuestos químicos, cuando se encuentran en disolución acuosa, presentan la capacidad de separarse en sus estructuras moleculares más simples y/o en sus átomos constituyentes. Estos compuestos químicos, que evidencian la propiedad de disociación o ionización en disoluciones, se denominan electrolitos, y la reacción química de disociación se denomina electrólisis. Las reacciones de electrólisis son la base para concentrar y purificar el cobre del mineral donde se extrajo: método conocido como electroobtención. CONTENIDOS ELECTRÓLISIS tipo de reacción química donde los Electrolitos se disocian o ionizan en Iones Carga eléctrica positiva llamados Carga eléctrica negativa llamados Cationes Aniones Electrólisis La electrólisis es una reacción química donde las sustancias que se encuentran disueltas en agua (disolución) o fundidas son capaces de disociarse o ionizarse en sus componentes moleculares y/o atómicos constituyentes. La disociación produce estructuras químicas cargadas eléctricamente, por lo que las disoluciones electrolíticas se caracterizan por conducir la corriente eléctrica. Ejemplo de reacción electrolítica: CaCO3 Ca+2 + CO3-2 Electrolitos Los electrolitos son sustancias químicas capaces de disociarse o ionizarse cuando se encuentran en disolución o fundidas. Los electrolitos disociados permiten que el sistema conduzca la corriente eléctrica. Ejemplo de electrolitos: CaCO3 Iones Los iones son moléculas o átomos que presentan carga eléctrica. Resultan por la disociación del electrolito o por ganancia o pérdida de electrones. Ejemplo de iones: Ca+2 CO3-2 Carga eléctrica negativa La carga eléctrica negativa se refiere al estado eléctrico de una molécula o átomo que se produce por exceso de electrones. www.codelcoeduca.cl Cuando se encuentra bajo la influencia de electrodos que son polos eléctricos el catión migrará hacia el electrodo de signo contrario. un ánodo (de signo positivo). debido a que cargas eléctricas opuestas se atraen.CONTENIDOS Aniones El anión es un ión que presenta carga eléctrica negativa.codelcoeduca. un cátodo (de signo negativo). Ejemplo de catión: Ca+2 www. Cuando se encuentra bajo la influencia de electrodos que son polos eléctricos el anión migrará hacia el electrodo de signo contrario. en este caso. Cationes El catión es un ión que presenta carga eléctrica positiva. debido a que cargas eléctricas opuestas se atraen. Ejemplo de anión: CO3-2 Carga eléctrica positiva La carga eléctrica positiva se refiere al estado eléctrico de una molécula o átomo por déficit de electrones. en este caso.cl . aplicando tus conocimientos de la electrólisis y la formación de iones. 2.codelcoeduca. C6H12O6 (Glucosa). • Busca información en la biblioteca y consulta a tu profesor o profesora de química. CO2 (Dióxido de Carbono). • Ayúdalo a predecir dónde migrará cada uno de los iones de estas sustancias. 7. CuCO3 (Carbonato de Cobre).cl . La lista que posee es la siguiente: 1. CuSO4 (Sulfato de Cobre). HCl (Ácido Clorhídrico). • Anota tus resultados en la tabla que se plantea a continuación: Ejemplo: CaCO3 (Bicarbonato de sodio) Cátodo (-) Ca+2 CaCO3 CO3-2 Ánodo (+) Recipiente con agua www.Un problema electrolítico: ¿cationes o aniones? Juan tiene un gran recipiente de agua con electrodos (cátodo y ánodo) en sus extremos. KNO3 (Nitrato de Potasio). como muestra la figura: Cátodo (-) APLICACIÓN PRÁCTICA Ánodo (+) Juan quiere separar un conjunto de sustancias químicas para agruparlas en cationes y aniones. 5. NaOH (Hidróxido de Sodio). Juan no sabe como se comportarán cada una de ellas. 3. 6. 8. Reflexión y análisis Al disolver cada una de estas sustancias en el agua del recipiente. NaCl (Cloruro de Sodio “sal común”). 4. ¿En qué se parece lo que quiere hacer Juan.cl APLICACIÓN PRÁCTICA . ¿Hay algún compuesto de la lista que no migre? Si es así.Resultados 1. Sustancia Ca Co3 KNO3 NaOH HCl CuSO4 CO2 NaCl C6H12O6 CuCO3 2. Completa la tabla con la migración de los iones en la electrólisis para cada una de las sustancias que Juan tiene en la lista. con lo que se hace en la electroobtención del cobre? 4.codelcoeduca. ¿Qué finalidad práctica tiene la electrólisis en la electroobtención del cobre? 5. ¿Qué utilidad tienen los electrolitos en la vida diaria? Migra hacia el Ánodo Ca+2 Migra hacia el Cátodo CO3-2 www. ¿cuáles son y por qué no lo hacen? 3. Extraer conclusiones a partir de los resultados y observaciones realizadas. relacionándolos con sus cargas eléctricas. a partir de medidas de los gases obtenidos. • Disolución. • Catión. cationes y aniones. los fenómenos relacionados y su utilidad práctica. • Explica el fenómeno de la electrólisis mediante esquemas. opiniones. ya que esta división del proceso se realiza gracias al principio químico de la electrólisis. Aprendizajes posibles • Explicar el fenómeno de la • • • • Otras oportunidades de aprendizaje Criterios de evaluación electrólisis y caracterizarla utilizando esquemas. • Identifica iones. • Ión. Este contenido se relaciona con el proceso productivo del cobre en su etapa de electroobtención. distinguiendo cationes y aniones. Valorar la importancia de la química electrolítica en la minería y la industria. Sintetizar ideas y comunicar información en forma de esquemas y diagramas. Octavo Año Básico (NB 6) y 1er Año de Educación Media (NM1) PARA EL DOCENTE Subsector: Estudio y Comprensión de la Naturaleza Descripción general En el texto La electrólisis se dan a conocer las características y propiedades de esta reacción química. Resolver problemas a través Identificación de del uso de herramientas y reacciones químicas. agua. Identificar iones. y experiencias de manera Noción de reacción coherente y fundamentada. observar y analizar procesos químicos en contextos diversos. procedimientos basados NM1 en una actitud reflexiva y Explicación de los metódica.codelcoeduca. Este material puede ser utilizado para profundizar el concepto de reacción química abordado en la unidad Cambios de la materia (NB6) y en la unidad El agua (NM1) de los programas de estudio de esos niveles. • • • • • Electrólisis. • Relaciona cationes y aniones con el tipo de cargas eléctricas. NM1 Experimentar. • • • NB6 convicciones. • Caracteriza la electrólisis utilizando un lenguaje científico. Objetivos fundamentales NB6 Comprender los procesos de transformación físico-química de la materia y saberlos aplicar a principios de conservación. con una mirada de utilidad práctica. Identificar electrolitos en una reacción electrolítica. • Cátodo. • Observar y describir • • • fenómenos con rigurosidad. • Reconoce la importancia de • la química electrolítica en la minería e industria. Formular explicaciones a partir de las observaciones y utilizando diferentes fuentes bibliográficas. • Electrodos. • Identifica los electrolitos en una solución. • Carga eléctrica. Objetivos transversales Contenidos Conceptos claves • • Exponer ideas. cambios químicos Analizar. sentimientos Cambios de la materia. • Electrolitos. www.Sector: Nivel: Ciencia. • Ánodo. • Anión. • Explica la capacidad de migración de los iones. Explicar la migración de los iones en un sistema de electrólisis. Se ofrece una actividad práctica en la que los estudiantes ejercitan el concepto de electrólisis abordado mediante una resolución de problemas.cl . Aplica el concepto de electrólisis a situaciones problemáticas. química. interpretar y ocurridos en la reacción sintetizar información y de descomposición de conocimientos. 3. 2. Nombra dos sustancias que sean electrolíticas y dos que no lo sean.Evaluación Formativa Nombre: Curso: Fecha: PARA EL DOCENTE 1. Sustancias electrolíticas: a) b) Sustancias no electrolíticas: a) b) 4.cl . aniones y cationes www.codelcoeduca. Explica con tus propias palabras el fenómeno de la electrólisis. ¿Qué relación existe entre electrolitos e iones? 5. ¿Qué relación existe entre iones. Señala dos diferencias entre una sustancia electrolítica y una no electrolítica. PARA EL DOCENTE ¿Qué relación existe entre la electrólisis y la electroobtención del cobre? 7. La experiencia se termina abruptamente antes de verificar la migración del ión D.cl . De acuerdo a esta información señala: El ión C es un El ión D es un porque migra al cátodo porque www. Una sustancia A electrolítica forma dos iones C y D.6. En una observación experimental el ión C se dirige al cátodo.codelcoeduca. 3. www. La disociación aumentará y se desplazará el equilibrio a medida que aumentemos la dilución de la disolución. 5. Las propiedades físicas y químicas de los electrolitos son diferentes a las que presentan sus iones disociados. Un tipo importante de electrolitos son los ácidos y las bases. al haber más partículas disociadas. – Presión osmótica aumenta.codelcoeduca. esto quiere decir que la disociación o ionización forma un ambiente eléctrico en la disolución. Se produce una alteración en las propiedades coligativas independiente de la naturaleza del electrolito. 2. Se genera conductividad eléctrica.cl . De ahí que el sistema de electrólisis muestre características nuevas con respecto a su previa ionización. Esto significa que: – Punto de fusión disminuye. La disociación de los electrolitos es reversible. ya que. 4. estableciéndose un equilibrio químico. entorpece la cinética molecular.MATERIAL COMPLEMENTARIO Características de las disoluciones electrolíticas Las soluciones electrolíticas tienen las siguientes características: 1. – Punto de ebullición aumenta. La ionización de los electrolitos aumenta el número de especies químicas en el sistema alterando las propiedades coligativas. – Presión de vapor disminuye.