Electrólisis

• La electrólisis es un proceso no espontáneo ($\Delta G > 0$): una fuente de corriente continua externa fuerza una reacción redox que no ocurriría sola.
• Regla universal: ánodo = oxidación, cátodo = reducción (válida en toda celda).
• En la celda electrolítica: cátodo es negativo (−), ánodo es positivo (+) — al revés que en la voltaica.
• El electrolito debe estar fundido o disuelto: los iones necesitan moverse para transportar carga; en el sólido están fijos en la red cristalina.
• En una sal fundida binaria $\text{MX}$: el catión se reduce en el cátodo → metal; el anión se oxida en el ánodo → no metal.

• Celda voltaica — espontánea ($\Delta G < 0$), produce electricidad: ánodo (−), cátodo (+).
• Celda electrolítica — no espontánea ($\Delta G > 0$), consume electricidad: ánodo (+), cátodo (−).
• Truco: an-ox / red-cat nunca cambia; solo cambia el signo del electrodo.
• Cationes migran al cátodo, aniones migran al ánodo.

• Identificar los dos iones: catión $\text{M}^{n+}$ y anión $\text{X}^{m-}$.
• Cátodo (−), reducción: $\text{M}^{n+} + n\,e^- \rightarrow \text{M}$
• Ánodo (+), oxidación: $2\,\text{X}^{m-} \rightarrow \text{X}_2 + 2m\,e^-$
• Igualar electrones por mínimo común múltiplo antes de sumar.

• $\text{NaCl}$ sólido: iones $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ fijos en la red → no conducen.
• $\text{NaCl}$ fundido (> 801 °C): iones libres → migran → corriente fluye → electrólisis posible.
• En el circuito externo circulan electrones; dentro del electrolito circulan iones.

• Problema: Electrólisis de $\text{MgCl}_2$ fundido con electrodos inertes. Escribe las semirreacciones y la ecuación global.
• Iones: $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{Cl}^-$.
• Cátodo (−), reducción: $\text{Mg}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Mg}$
• Ánodo (+), oxidación: $2\,\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-$
• Ambas semirreacciones intercambian 2 electrones → sumar directamente:

$$\text{Mg}^{2+} + 2,\text{Cl}^- \rightarrow \text{Mg} + \text{Cl}_2$$

• Productos: magnesio líquido en el cátodo, cloro gaseoso en el ánodo.

• Error frecuente: asignar al cátodo el signo (+) copiando la celda voltaica — en electrólisis el cátodo es negativo.
• Error frecuente: escribir la reducción en el ánodo o la oxidación en el cátodo — an-ox / red-cat es invariable.
• Si la semirreacción del cátodo transfiere 3 e⁻ y la del ánodo 2 e⁻, multiplicar por el mínimo común múltiplo (6) antes de sumar.
• Al predecir los productos de una sal fundida binaria, no hay agua que compita: el catión da siempre el metal y el anión da siempre el no metal.
• Para el $\text{Al}_2\text{O}_3$ fundido: cátodo → $\text{Al}$, ánodo → $\text{O}_2$ (base del proceso industrial Hall-Héroult).