Prerrequisitos
- En un sólido metálico, los electrones de valencia están deslocalizados y libres para moverse, lo que permite la conducción eléctrica
- En un compuesto iónico sólido, los iones ocupan posiciones fijas en la red y no pueden moverse para transportar carga
- En una celda electrolítica, la oxidación ocurre en el ánodo (electrodo positivo) y la reducción en el cátodo (electrodo negativo)
- Una semiecuación muestra por separado la ganancia o pérdida de electrones en cada electrodo
El potasio, K, y el cloruro de potasio, KCl, forman ambos estructuras reticulares en estado sólido.
a
Prediga, dando una razón, la conductividad eléctrica del K(s) y del KCl(s).
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b
Se construye una celda electrolítica usando electrodos inertes y cloruro de potasio fundido, KCl(l). Indique la semiecuación para la reacción que se produce en cada electrodo.
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Pistas progresivas
- 1General - primero clasifica el tipo de enlace en cada sólido (a); eso determina que partículas cargadas están libres para moverse, y por tanto la semiecuación en cada electrodo del KCl fundido (b).
- 2Apartado a) - en el K(s) (enlace metálico) los electrones están deslocalizados y libres; en el KCl(s) (enlace iónico) los iones están fijos en la red hasta que se funde o disuelve.
- 3Apartado b) - en el KCl fundido hay iones K+ y Cl- libres para moverse. En el cátodo (negativo) se reducen los cationes K+; en el ánodo (positivo) se oxidan los aniones Cl-.
- 4Apartado b) - recuerda ajustar los electrones en cada semiecuación: K+ gana 1 electrón; 2Cl- pierden 2 electrones para formar Cl2 (o escribe 1 Cl- → 1/2 Cl2 + e-).
Teoría básica
- La conductividad eléctrica requiere partículas cargadas libres para moverse: electrones deslocalizados (metales) o iones libres (electrolitos fundidos o en disolución).
- En una celda electrolítica: oxidación en el ánodo (positivo), reducción en el cátodo (negativo) - lo contrario que en una pila voltaica en cuanto a la polaridad de los electrodos.
- Una semiecuación redox muestra la ganancia (reducción) o pérdida (oxidación) de electrones de una sola especie, ajustada en masa y carga.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 3.2, transferencia de electrones y celdas electrolíticas.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos 2025 - sección de electroquímica. Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2024/NOV 24/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 2(a)-(b); mark scheme en la misma carpeta.
Vídeo —
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Apartado a) —
K(s): alta conductividad eléctrica, porque tiene enlace metálico con electrones deslocalizados/libres para moverse. KCl(s): baja conductividad (no conductor), porque los iones están en posiciones fijas dentro de la red iónica.
Apartado b) —
Ánodo (electrodo positivo): Cl- → 1/2 Cl2 + e- (oxidación). Cátodo (electrodo negativo): K+ + e- → K (reducción).