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3° Secundaria (14-15 años)

Iones y electrólisis

Ions and Electrolysis

Los iones son partículas cargadas que se forman al perder o ganar electrones: perder da cationes (+), ganar da aniones (−). Si hay corriente en un electrolito, los cationes van al cátodo y los aniones al ánodo, y en cada electrodo hay reacción. Una sustancia que se divide en iones en agua es un electrolito; el agua azucarada no forma iones y apenas conduce. En esta página cambia el voltaje y observa cómo se mueven los iones en la electrólisis.

¿Qué es un ion?
⚡ Intuición — átomos que ganan o pierden electrones
①Pierde e⁻ → catión (+): Na → Na⁺
②Gana e⁻ → anión (−): Cl → Cl⁻
③Los iones tienen carga y responden a campos eléctricos
Experimento de electrólisis
6 V
🔬 Cómo funciona
①Al pasar corriente por el electrolito
②Los cationes (+) van al cátodo (−)
③Los aniones (−) van al ánodo (+)
④Cada electrodo tiene una redox
⑤A más V, más velocidad
Electrolitos y no electrolitos
💧 Sustancias que conducen
①Electrolito: en agua se ioniza → conduce (sal, HCl)
②No electrolito: no se ioniza → no conduce (azúcar, alcohol)
③El agua pura apenas conduce
Resumen
Formación de iones
catión: pierde e⁻ (+) / anión: gana e⁻ (−)
Na → Na⁺ + e⁻; Cl + e⁻ → Cl⁻
Electrólisis
cationes → cátodo; aniones → ánodo
la corriente descompone el electrolito
🎯 Puntos clave
①Cationes (+) → cátodo (−)
②Aniones (−) → ánodo (+)
③Electrolitos: sustancias que se ionizan
④Cátodo: reducción; ánodo: oxidación
⑤Electrólisis del agua: H₂ en cátodo, O₂ en ánodo (2:1 en volumen)
Ejemplos y evaluación de unidad
Ejemplo 1
Cuando un átomo de sodio (Na) y un átomo de cloro (Cl) se convierten en iones, ¿pierden o ganan un electrón, y en qué ion se convierte cada uno? Exprésalo con una ecuación.
1
El sodio pierde un electrón y se vuelve un catión: Na → Na⁺ + e⁻.
2
El cloro gana un electrón y se vuelve un anión: Cl + e⁻ → Cl⁻.
▸ Na → Na⁺ + e⁻ (catión) / Cl + e⁻ → Cl⁻ (anión)
Perder un electrón forma un catión (+); ganarlo forma un anión (−).
Ejemplo 2
Al electrolizar agua, ¿qué gas se forma en cada electrodo y cuál es la proporción de volúmenes de los dos gases?
1
En el cátodo (−) se forma hidrógeno (H₂) y en el ánodo (+) se forma oxígeno (O₂).
2
Según la proporción de hidrógeno a oxígeno en una molécula de agua (H₂O), la proporción de volúmenes de hidrógeno a oxígeno es 2 : 1.
▸ Cátodo = hidrógeno, ánodo = oxígeno / proporción de volúmenes hidrógeno : oxígeno = 2 : 1
En la electrólisis los cationes van al cátodo y los aniones al ánodo para reaccionar.
Evaluación de unidad
¿Cuál afirmación sobre los iones y la electrólisis es correcta?
①Cuando un átomo pierde un electrón se vuelve un anión
②En la electrólisis los cationes van al ánodo
③Un electrolito se disuelve en agua, se separa en iones y deja pasar la corriente
④El agua azucarada es un electrolito que conduce bien la corriente
⑤Electrolizar agua da una proporción de volúmenes hidrógeno : oxígeno de 1 : 2
▸ ③ Un electrolito se disuelve en agua, se separa en iones y deja pasar la corriente
1
Perder un electrón forma un catión (① falso), y en la electrólisis los cationes van al cátodo (② falso).
2
El agua azucarada es un no electrolito que no forma iones (④ falso) y electrolizar agua da hidrógeno : oxígeno = 2 : 1 (⑤ falso); un electrolito se disuelve en agua, se separa en iones y deja pasar la corriente (③ correcto).
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