Escritura química elèctrica

Electròlisi, Reaccions d’oxidació-reducció, FEM

Professor / divulgador

Josep Corominas

 

Any de presentació a Ciència entre tots

2017

Llistat de material necessari

  • Piles de 9 V.
  • Cables de connexió.
  • Safata d'alumini.
  • Paper blanc de la mida de la safata.
  • Solució de KI 0,1 M (es prepara dissolent 1,7 g de KI fins a 100 mL d’aigua destil·lada).
  • Midó dissolt en aigua (es prepara amb 2 g de midó soluble -podeu usar el que es ven per la cuina- que es barregen amb 30 mL d’aigua fins a formar una pasta. Després el conjunt es dissolt en un litre d’aigua).

Com ho fem?

  1. Posem el paper en el fons de la safata d’alumini. Si cal retallem de manera que ajusti bé.
  2. Barregem 20 mL de solució de iodur de potassi 0,1 M amb 10 mL de solució de midó en un vas de precipitats o qualsevol recipient. Remenem.
  3. Mullem bé el paper amb la solució de iodur de potassi i midó, decantant l’excés de líquid que quedi per sobre del paper.
  4. Connectem els cables a la font d’alimentació. El cable del pol negatiu (color negre) es connecta a la safata d’alumini, amb la pinça de cocodril. El cable del pol positiu (color vermell) es deixa lliure sense cap contacte.
  5. Regulem el voltatge a 9 V de corrent continu. Si no es disposa de font d’alimentació dues piles de 4,5 V, en sèrie, fan la mateixa funció.
  6. Per escriure: passem amb suavitat el terminal lliure, connectat al pol positiu de la font d’alimentació per el paper.

Què observem?

S’està fent una electròlisi d’una solució aquosa de iodur de potassi. Les reaccions són:
Càtode: 2 H2O(l) + 2 e- --> H2(g) + 2OH-(aq)
Ànode: 2 I-(aq) --> 2 e- + I2(aq)

El iode, I2, forma un complex de color blau molt fosc, quasi negre, amb el midó.

Els ions potassi, K+, no es redueixen ja que resulta que el potencial estàndard de reducció de l'ió K+:
K+(aq) + e- --> K(s) E° = - 2,93 V
és molt més negatiu que el potencial de reducció de l'aigua a hidrogen (E = - 0,42 V). Per tant, serà l'aigua qui es reduirà en el càtode i no els ions K+.

Paraules clau

Electròlisi, Reaccions d’oxidació-reducció, FEM

Grau de dificultat

Normal

Durada de l'experiència

340 minuts

La podem reproduir utilitzant materials casolans/quotidians i no perillosos?

Sí

Bibliografia o webs relacionades

“Així escriuen els químics, encara que no tinguin llapis ni bolígraf...” Revista electrònica Ciències. Revista del professorat de ciències de primària i secundària nº 25 (2013) http://crecim.uab.cat/revista_ciencies/images/pdfs/n25/ciencies_025_p16_Quimics.pdf

DuPré, D. (1994) Patriotic Electrolysis of Water Journal of Chemical Education 71 (1) p. 70