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¿Puede una solución acuosa conducir la electricidad para siempre?

Sabemos que el agua pura no conduce la electricidad, pero el agua salada es un buen conductor. Esto se suele explicar diciendo que "los iones transportan la corriente a través de la solución", lo cual es una explicación incompleta, porque no indica qué ocurre cuando todos los iones han migrado a los electrodos.

Explicaciones más completas de la conducción a través de una solución salina ( como ésta ou éste ) racionalizan la conducción de electricidad en términos de una reacción de reducción que tiene lugar en el ánodo y una reacción de oxidación que tiene lugar en el cátodo. En el caso del agua salada, el cloro gaseoso ( $\ce{Cl2}$ ) se forma en el ánodo y gas hidrógeno ( $\ce{H2}$ ) se forma en el cátodo.

Esta explicación parece razonable, pero implica que la conducción de electricidad a través de una solución es fundamentalmente diferente de la conducción de electricidad a través de un cable. Un alambre de cobre permanece (normalmente) inalterado, incluso después de que pase por él una gran cantidad de electricidad. En cambio, cuando la electricidad pasa a través de agua salada, se producen dos reacciones químicas (una en cada electrodo), que cambian fundamentalmente el material de composición.

Esto implica que no es posible que una solución acuosa conduzca la electricidad para siempre. Dado que estamos conduciendo una reacción química, o bien estamos consumiendo nuestra sal (formando $\ce{Cl2}$ gas en el caso de una solución de NaCl o chapándolo en los electrodos en otros casos), o estamos consumiendo el agua formando $\ce{H2}$ ou $\ce{O2}$ gas.

Esto me sorprende. Por lo tanto, me pregunto si mi pensamiento es correcto: ¿es posible que una solución acuosa que contiene sales conduzca la electricidad para siempre? ¿o siempre acabará consumiendo los reactivos y dejará de conducir la electricidad como he supuesto?

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Daisuke Shimamoto Puntos 1141

Como nadie ha puesto un contraejemplo, diré que mi afirmación es cierta para la corriente continua (que es lo que tenía en mente en un principio). La corriente impulsa una reacción química y, en algún momento, los reactivos se agotarán y la solución dejará de tener suficientes iones para conducir electricidad de forma eficaz.

Esperemos que alguien publique un contraejemplo y haga las cosas más interesantes :)

En el caso de la corriente alterna, parece posible depositar material en un electrodo y retirarlo del otro. Cuando la corriente cambia de sentido, este proceso se invertiría y los electrodos seguirían teniendo la misma masa. En teoría, esto podría ser eterno, pero en realidad me pregunto si los electrodos se deteriorarían y romperían debido a los muchos ciclos de deposición y erosión.

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Puede ser posible, pero depende de las condiciones experimentales. Creo que la siguiente configuración podría funcionar "para siempre":

Dos electrodos de $\ce{Pt}$ en solución de $\ce{CuSO4}$ y $\ce{H2SO4}$ provisto de fuente de CA, el baño debe estar sellado - para evitar la evaporación, aplicando un voltaje razonable.

El cobre se deposita en un electrodo y se vacía en el otro.

La reducción: $\ce{Cu^2+ + 2e- -> Cu}$

La oxidación: $\ce{Cu $ - $ 2e- -> Cu^2+}$

Los electrodos hechos de $\ce{Pt}$ evitará el cambio de forma de los electrodos durante el proceso sin fin. Además $\ce{H2SO4}$ hace que el electrolito sea más conductor.

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Uhall Puntos 1668

La respuesta sencilla a su pregunta es "no" porque la corriente eléctrica que atraviesa la solución rompería la $\ce{H2O}$ lazos y forman $\ce{H2}$ y $\ce{O2}$ gas. Con el tiempo te quedas sin agua debido a este proceso. Y no se olvide, en un $\ce{H2O + NaCl}$ solución, se produce gas cloro que acabaría afectando a las concentraciones de iones. Creo que Wikipedia tiene una descripción muy detallada de la electrólisis del agua.

Y, por cierto, una respuesta realmente sencilla a tu pregunta sería realizar tú mismo el experimento y comprobar si conduce la electricidad para siempre. Coge un vaso de agua, añádele cloruro sódico, coge una pila de 9 voltios, conecta dos cables, uno en el ánodo y otro en el cátodo, y coge dos lápices afilados por ambos extremos (el grafito es un buen conductor de la electricidad y además no querrás que se "coman" los cables), conecta cada uno de los cables a un extremo de cada uno de los lápices. A continuación, introduce el extremo de los lápices (el que no tiene los alambres) en el vaso y compruébalo por ti mismo.

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