La química es un arte "Me lo contaron y lo olvidé, lo vi y lo entendí, lo hice y lo aprendí"

viernes, 6 de mayo de 2011

La electrólisis del agua y volumen

La electrólisis del agua.
Si durante el experimento anterior observamos atentamente los clavos que actúan como electrodos veremos que, principalmente sobre uno de ellos, se forman burbujitas de gas. Conectando directamente los electrodos a las pilas (sin interponer un LED o lamparita) ese desprendimiento de gas será mucho más intenso.
Lo que está ocurriendo es que, por pasaje de la corriente eléctrica, se está descomponiendo el agua de la solución en sus dos componentes: oxígeno, que se desprende sobre el electrodo positivo (se ve claramente) e hidrógeno, que se desprende sobre el electrodo negativo (menos evidente). Ese proceso se denomina electrólisis del agua.
El agua es representada por los químicos con la fórmula H2O, que significa que tiene dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. Aún en el agua pura, unas pocas de esas moléculas se descomponen en los iones H+ y OH-, que son los que se neutralizan en los electrodos de nuestro experimento y forman el hidrógeno y oxígeno gaseosos.
El volumen del agua.
El agua es una sustancia maravillosa, abundante en nuestro planeta Tierra y gracias a la cual existe la vida. Una de sus notables propiedades es que aumenta de volumen al congelarse, al revés que la mayoría de las sustancias, que se contraen, se "achican", cuando se las enfría. Hagamos este sencillo experimento para comprobarlo:
Consigamos una pequeña botella o frasco de vidrio con tapa metálica, como las que se usan para píldoras medicinales. La llenamos completamente con agua y la cerramos con su tapa, fuertemente apretada. Ahora colocamos el frasco dentro de una lata vacía (de tomates o duraznos al natural) y llevamos todo al congelador ("freezer") de la heladera.
Al otro día comprobaremos que la tapa ha sido forzada hacia afuera por el agua congelada, que ahora desborda del frasco al haber aumentado de volumen. También puede ocurrir que, si no cede la tapa, se rompa el frasco de vidrio por la enorme presión que ejerce el agua al aumentar de volumen; por eso es conveniente poner el frasco dentro de una lata, que retendrá los pedazos de vidrio que puedan desprenderse.
Pero si una cantidad de agua aumenta de volumen al convertirse en hielo en comparación con la misma cantidad de agua líquida, significa que su densidad (lo que pesa cada cm3) disminuye. Y eso explica porque el hielo flota en el agua (ya sea un cubito en un vaso o un témpano en el mar).
Este comportamiento del agua también explica porque se parten las piedras con grietas que se llenan de humedad durante el día y se congelan durante las frías noches en las zonas de montaña, o porqué revientan las cañerías domiciliarias y los radiadores de los autos durante el invierno en zonas en las que la temperatura llega a varios grados por debajo de cero.

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