{"id":31074,"date":"2016-05-19T17:40:16","date_gmt":"2016-05-19T17:40:16","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=31074"},"modified":"2017-06-02T10:57:53","modified_gmt":"2017-06-02T12:57:53","slug":"eletrolise","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/eletrolise","title":{"rendered":"Eletr\u00f3lise"},"content":{"rendered":"

Podemos definir eletr\u00f3lise<\/strong> como um processo eletroqu\u00edmico que desencadeia uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica n\u00e3o espont\u00e2nea<\/strong> atrav\u00e9s de um potencial el\u00e9trico aplicado sobre o sistema. Atrav\u00e9s das c\u00e9lulas eletrol\u00edticas que s\u00e3o estudados esses fen\u00f4menos.<\/p>\n

Esse processo \u00e9 muito empregado nas ind\u00fastrias de obten\u00e7\u00e3o de Alum\u00ednio, cobre eletrol\u00edtico, soda c\u00e1ustica, na produ\u00e7\u00e3o de metais, na obten\u00e7\u00e3o de cloro e g\u00e1s fl\u00faor, por exemplos. Tal processo tamb\u00e9m \u00e9 empregado na galvaniza\u00e7\u00e3o de pe\u00e7as de a\u00e7o ou ferro,consistindo em sobrepor uma camada protetora de zinco, por exemplo, sobre esses metais aumentando, desse modo, a resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o.<\/p>\n

A eletr\u00f3lise <\/strong>consiste em rea\u00e7\u00f5es de oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o, isto \u00e9, na transfer\u00eancia de el\u00e9trons que s\u00e3o liberados dos reagentes que comp\u00f5em o sistema, provocada pela corrente el\u00e9trica<\/strong> aplicada ao sistema. \u00a0As rea\u00e7\u00f5es espont\u00e2neas redox s\u00e3o empregadas na confec\u00e7\u00e3o de pilhas e baterias. Atrav\u00e9s do processo da eletr\u00f3lise <\/strong>pode-se promover rea\u00e7\u00f5es n\u00e3o espont\u00e2neas<\/strong> com o uso da energia el\u00e9trica.<\/p>\n

C\u00e9lula eletrol\u00edtica<\/strong><\/p>\n

\u00c9 a c\u00e9lula eletroqu\u00edmica onde ocorre a eletr\u00f3lise, conforme o esquema:<\/p>\n

\"Eletr\u00f3lise\"<\/p>\n

A c\u00e9lula \u00e9 composta por uma fonte de tens\u00e3o el\u00e9trica, a bateria, por um componente que chamaremos de c\u00e1todo, de p\u00f3lo negativo e outro de \u00e2nodo, de p\u00f3lo positivo. Esses componentes s\u00e3o denominados de eletrodos, o fluxo dos el\u00e9trons \u00e9 em dire\u00e7\u00e3o ao p\u00f3lo negativo, ent\u00e3o, do \u00e2nodo para o c\u00e1todo. Nesse mecanismo s\u00f3 existe um eletr\u00f3lito e, geralmente, as concentra\u00e7\u00f5es e press\u00f5es n\u00e3o est\u00e3o nas condi\u00e7\u00f5es padr\u00e3o, a corrente passa pelo eletr\u00f3lito carregada pelos \u00edons presentes na c\u00e9lula.<\/p>\n

Conceitos Importantes<\/h2>\n

Oxida\u00e7\u00e3o<\/strong>: Perda de el\u00e9trons, ocorre o aumento do estado de oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Redu\u00e7\u00e3o<\/strong>: Ganho de el\u00e9trons, ocorre a diminui\u00e7\u00e3o do estado de oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Agente oxidante<\/strong>: Esp\u00e9cie qu\u00edmica que sofre redu\u00e7\u00e3o provocando oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Agente redutor<\/strong>: Esp\u00e9cie qu\u00edmica que sofre oxida\u00e7\u00e3o provocando redu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u00c2nodo<\/strong>: Eletrodo onde ocorre oxida\u00e7\u00e3o, p\u00f3lo positivo.<\/p>\n

C\u00e1todo<\/strong>: Eletrodo onde ocorre redu\u00e7\u00e3o, p\u00f3lo negativo.<\/p>\n

Eletr\u00f3lito<\/strong>: subst\u00e2ncia que dissociada em determinado solvente libere \u00edons em solu\u00e7\u00e3o de tal forma que aumente a capacidade de condu\u00e7\u00e3o el\u00e9trica do meio.<\/p>\n

Por conven\u00e7\u00e3o, a eletr\u00f3lise pode ser classificada em eletr\u00f3lise \u00edgnea<\/strong> e eletr\u00f3lise aquosa<\/strong>.<\/p>\n

Eletr\u00f3lise \u00cdgnea \u2013 sem a presen\u00e7a de \u00e1gua<\/strong><\/p>\n

A eletr\u00f3lise \u00edgnea<\/strong> ocorre em uma c\u00e9lula eletrol\u00edtica e consiste na rea\u00e7\u00e3o redox n\u00e3o espont\u00e2nea provocada pela passagem de corrente el\u00e9trica atrav\u00e9s de um composto i\u00f4nico fundido<\/strong>.<\/p>\n

\"Eletr\u00f3lise\"<\/p>\n

Pegamos como exemplo a c\u00e9lula eletrol\u00edtica da imagem acima. A temperatura de fus\u00e3o do NaCl(s) <\/sub>\u00e9 em torno de 808o<\/sup>C. O sal fundido, no estado l\u00edquido, dissocia-se em \u00edons Na+<\/sup>(aq)<\/sub> e Cl\u207b(aq)<\/sub>, os c\u00e1tions Na+<\/sup>(aq) <\/sub>migram em dire\u00e7\u00e3o ao c\u00e1todo, as cargas positivas s\u00e3o atra\u00eddas pelo eletrodo de p\u00f3lo negativo, h\u00e1 ganho de el\u00e9trons devido o processo de redu\u00e7\u00e3o, desse modo, os c\u00e1tions sempre v\u00e3o para o c\u00e1todo em uma c\u00e9lula eletrol\u00edtica, conforme a rea\u00e7\u00e3o, temos:<\/p>\n

No c\u00e1todo: 2Na+<\/sup>(aq)<\/sub> + 2e\u207b \u00a0\u2192 \u00a02Na(s)<\/sub><\/p>\n

Essa semi-rea\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de cat\u00f3dica.<\/p>\n

Os \u00e2nions Cl\u207b(aq) <\/sub>migram em dire\u00e7\u00e3o ao \u00e2nodo, as cargas negativas s\u00e3o atra\u00eddas pelo eletrodo de p\u00f3lo positivo havendo uma perda de el\u00e9trons devido o processo de oxida\u00e7\u00e3o, desse modo, os \u00e2nions sempre v\u00e3o para o \u00e2nodo em uma c\u00e9lula eletrol\u00edtica, conforme a rea\u00e7\u00e3o, temos:<\/p>\n

No \u00e2nodo: 2Cl\u207b(aq) \u00a0\u00a0<\/sub>\u2192 \u00a0Cl2<\/sub>\u00ad(g) <\/sub>+ 2e\u207b<\/p>\n

Essa semi-rea\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de an\u00f3dica.<\/p>\n

Podemos estabelecer a rea\u00e7\u00e3o global da seguinte forma:<\/p>\n

Semi-rea\u00e7\u00e3o an\u00f3dica: 2Cl\u207b(aq) \u00a0<\/sub>\u2192 Cl2<\/sub>\u00ad(g) <\/sub>+ 2e\u207bE\u00bared<\/sub> = + 1,36 V<\/p>\n

Semi-rea\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica: 2Na+<\/sup>(aq)<\/sub> + 2e\u207b2Na(s)<\/sub>E\u00bared<\/sub> = – 2,71 V
\n____________________________________________<\/p>\n

Rea\u00e7\u00e3o global: 2Cl\u207b(aq) <\/sub>+ 2Na+<\/sup>(aq)\u00a0<\/sub>\u2192 Cl2<\/sub>\u00ad(g) <\/sub>+ 2Na(s)<\/sub><\/p>\n

No eletrodo positivo, no \u00e2nodo, \u00e9 produzido g\u00e1s cloro e no eletrodo negativo, no c\u00e1todo, \u00e9 produzido s\u00f3dio met\u00e1lico. Essa rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 espont\u00e2nea e atrav\u00e9s do c\u00e1lculo de varia\u00e7\u00e3o do potencial-padr\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o (\u2206E\u00bared<\/sub>) podemos confirmar o crit\u00e9rio de espontaneidade:<\/p>\n

\u2206E\u00bared<\/sub> = E\u00bared eletrodo que recebe e<\/sub>\u207b<\/sub>– E\u00bared eletrodo que perde e<\/sub>\u207b<\/sub><\/p>\n

\u2206E\u00bared<\/sub> = -2,71 \u2013 (+ 1,36)<\/p>\n

\u2206E\u00bared <\/sub>= -4, 07 V<\/p>\n

O valor negativo de \u2206E\u00bared <\/sub>\u00a0indica que a rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 espont\u00e2nea. A transfer\u00eancia de el\u00e9trons nessas condi\u00e7\u00f5es, ocorrem atrav\u00e9s da eletr\u00f3lise<\/strong>. O gerador de corrente el\u00e9trica usado para for\u00e7ar a rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o espont\u00e2nea na eletr\u00f3lise deve fornecer uma diferen\u00e7a de potencial (ddp) superior a 4,07 V, no caso desse nosso exemplo.<\/p>\n

Os valores de potencial-padr\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o <\/strong>s\u00e3o valores j\u00e1 estabelecidos, tabelados e podem ser consultados nos livros did\u00e1ticos. Vejamos alguns exemplos:<\/p>\n

\"Eletr\u00f3lise\"<\/p>\n

Nota:<\/strong> Por acaso, se voc\u00ea j\u00e1 estudou o conte\u00fado sobre pilhas deve estar estranhando os sinais dos eletrodos. Na eletr\u00f3lise toma-se o \u00e2nodo como eletrodo positivo e o c\u00e1todo como eletrodo negativo, em uma pilha \u00e9 ao contr\u00e1rio.<\/p>\n

Eletr\u00f3lise Aquosa \u2013 com presen\u00e7a de \u00e1gua<\/strong><\/p>\n

A eletr\u00f3lise aquosa<\/strong> ocorre em uma c\u00e9lula eletrol\u00edtica e consiste na rea\u00e7\u00e3o redox n\u00e3o espont\u00e2nea provocada pela passagem de corrente el\u00e9trica atrav\u00e9s de uma solu\u00e7\u00e3o aquosa de um eletr\u00f3lito inerte<\/strong>.<\/p>\n

Exemplo:<\/strong> Eletr\u00f3lise aquosa do Cloreto de S\u00f3dio (NaCl)<\/p>\n

\"Eletr\u00f3lise\"<\/p>\n

Na eletr\u00f3lise aquosa a \u00e1gua poder\u00e1 sofrer redu\u00e7\u00e3o e oxida\u00e7\u00e3o e os \u00edons da \u00e1gua competem com os \u00edons dos eletr\u00f3litos presentes em solu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Autoioniza\u00e7\u00e3o da \u00e1gua<\/p>\n

H2<\/sub>O(l) \u00a0<\/sub>\u2192\u00a0<\/sub>H+<\/sup>(aq)<\/sub> + OH\u207b<\/sup>(aq)<\/sub><\/p>\n

Os \u00edons H+<\/sup> provenientes da autoioniza\u00e7\u00e3o da \u00e1gua competem com os c\u00e1tions do eletr\u00f3lito, os \u00edons OH\u207b<\/sup> competem com os \u00e2nions do eletr\u00f3lito. Diante disso, houve a necessidade de estabelecer quais esp\u00e9cies teriam maior tend\u00eancia em reagir no c\u00e1todo, se seriam os c\u00e1tions do eletr\u00f3lito ou da \u00e1gua e quais esp\u00e9cies apresentariam maior tend\u00eancia em reagir com o \u00e2nodo, se seriam os \u00e2nions do eletr\u00f3lito ou da \u00e1gua. Atrav\u00e9s de experimenta\u00e7\u00e3o e dos valores de potencial-padr\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o foi estabelecido uma fila de facilidade de descarga de \u00edons <\/em>nos eletrodos.<\/p>\n

\"Eletr\u00f3lise\"<\/p>\n

Dizemos descarga<\/em> como sin\u00f4nimo de perda de carga<\/em>, desse modo, a prefer\u00eancia na descarga ocorre em fun\u00e7\u00e3o do potencial de oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o<\/strong> da esp\u00e9cie i\u00f4nica envolvida.<\/p>\n

– Os metais de transi\u00e7\u00e3o como o zinco, prata, cobre, n\u00edquel e ferro apresentam maior facilidade em reagir no eletrodo do que os \u00edons H+<\/sup>, ou seja, apresentam maior facilidade de descarga.<\/p>\n

– Os \u00edons n\u00e3o oxigenados como os \u00edons cloreto, brometo e iodeto apresentam maior facilidade em reagir no eletrodo do que os \u00edons OH\u207b<\/sup>, ou seja, apresentam maior facilidade de descarga.<\/p>\n

-As esp\u00e9cies \u00e0 esquerda da seta apresentam menor tend\u00eancia em reagir no eletrodo do que os \u00edons provindos da \u00e1gua.<\/p>\n

Retomando nosso exemplo da eletr\u00f3lise aquosa do NaCl:<\/strong> \u00e9 um processo importante na obten\u00e7\u00e3o de substancias comerciais como, o g\u00e1s cloro, g\u00e1s hidrog\u00eanio e a soda c\u00e1ustica (NaOH).<\/p>\n

Primeira dissocia\u00e7\u00e3o ocorre no eletr\u00f3lito (NaCl) e na autoioniza\u00e7\u00e3o da \u00e1gua.<\/p>\n

Primeiras rea\u00e7\u00f5es:<\/strong><\/p>\n

2NaCl(s)<\/sub>\u00a0\u2192 2Na+<\/sup>(aq)<\/sub> + 2Cl\u207b(aq)<\/sub><\/p>\n

2H2<\/sub>O(l)\u00a0<\/sub>\u2192 2H+<\/sup>(aq)<\/sub> + 2OH\u207b<\/sup>(aq)<\/sub><\/p>\n

Semi-rea\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica:<\/strong> 2H+<\/sup>(aq)<\/sub> + 2e\u207b\u00a0 H2(g)<\/sub><\/p>\n

Semi-rea\u00e7\u00e3o an\u00f3dica:<\/strong> 2Cl\u207b(aq)<\/sub>Cl2(g) <\/sub>+ 2e\u207b<\/p>\n

Somando as equa\u00e7\u00f5es temos:<\/p>\n

2NaCl(s)<\/sub>+ 2H2<\/sub>O(l) \u00a0<\/sub>\u2192 2Na+<\/sup>(aq) <\/sub>+ 2OH\u207b<\/sup>(aq)<\/sub>+ H2(g) <\/sub>+ Cl2(g) <\/sub><\/p>\n

Rea\u00e7\u00e3o global:<\/p>\n

2NaCl(s)<\/sub>+ 2H2<\/sub>O(l) \u00a0<\/sub>\u2192\u00a0<\/sub>2NaOH(aq)<\/sub>+ H2(g) <\/sub>+ Cl2(g)<\/sub><\/p>\n

O NaOH permanece em solu\u00e7\u00e3o, no p\u00f3lo negativo, no c\u00e1todo, h\u00e1 a libera\u00e7\u00e3o de g\u00e1s de hidrog\u00eanio e no p\u00f3lo positivo, no \u00e2nodo, h\u00e1 a libera\u00e7\u00e3o de g\u00e1s cloro.<\/p>\n

Exerc\u00edcios Resolvidos<\/h2>\n

1)<\/strong> O hidr\u00f3xido de s\u00f3dio, popularmente conhecido como soda c\u00e1ustica, pode ser utilizado, entre tantas outras finalidades, no tratamento da celulose para produ\u00e7\u00e3o da viscose e do celofane. O processo industrial do NaOH consiste na eletr\u00f3lise em solu\u00e7\u00e3o aquosa, oberve a rea\u00e7\u00e3o e julgue as afirma\u00e7\u00f5es como falsas ou verdadeiras.<\/p>\n

Dada a rea\u00e7\u00e3o global:<\/p>\n

2NaCl(s)<\/sub>+ 2H2<\/sub>O(l) <\/sub>2NaOH(aq)<\/sub>+ H2(g) <\/sub>+ Cl2(g)<\/sub><\/p>\n

I. Na eletr\u00f3lise, a oxida\u00e7\u00e3o ocorre no \u00e2nodo.<\/p>\n

II. A eletr\u00f3lise \u00e9 um processo no qual uma rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o espont\u00e2nea ocorre devido a passagem de corrente el\u00e9trica aplicada a esse processo.<\/p>\n

III. Somente compostos i\u00f4nicos, como o NaCl, conduzem a corrente el\u00e9trica quando ionizados em \u00e1gua.<\/p>\n

IV. O g\u00e1s hidrog\u00eanio \u00e9 produzido durante a eletr\u00f3lise pela redu\u00e7\u00e3o preferencial do \u00edon H+<\/sup>, em rela\u00e7\u00e3o ao \u00edon Na+<\/sup>. O c\u00e1tion H+<\/sup> em solu\u00e7\u00e3o aquosa se origina do processo de auto-ioniza\u00e7\u00e3o da \u00e1gua.<\/p>\n

Verdadeiras: I,II, IV; \u00a0e \u00a0Falsas: III.<\/p>\n

2)<\/strong> O s\u00f3dio, pot\u00e1ssio, o magn\u00e9sio e o alum\u00ednio s\u00e3o exemplos de metais obtidos na ind\u00fastria atrav\u00e9s de eletr\u00f3lise \u00edgnea. Explique por que n\u00e3o se obt\u00eam esses materiais por meio de eletr\u00f3lise aquosa.<\/p>\n

Respostas: Na eletr\u00f3lise de solu\u00e7\u00e3o aquosa, os \u00edons H\u00ad<\/sub>+<\/sup> tem maior tend\u00eancia de descarga em compara\u00e7\u00e3o com os eletr\u00f3litos formados pelos c\u00e1tions, Na+<\/sup>, K+<\/sup>, Mg2+<\/sup> ou Al3+<\/sup>. A subst\u00e2ncia produzida no c\u00e1todo \u00e9 o g\u00e1s hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Bons estudos!<\/em><\/p>\n

David Pancieri Peripato<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Eletr\u00f3lise, Processo, Rea\u00e7\u00e3o Qu\u00edmica, Tipos, Aquosa, \u00cdgnea, C\u00e1todo, \u00c2nodo, Equa\u00e7\u00e3o, Potencial, Redu\u00e7\u00e3o, Exemplo, Eletr\u00f3lise<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[82],"tags":[],"class_list":["post-31074","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-quimica"],"acf":[],"yoast_head":"\nEletr\u00f3lise, Processo, Rea\u00e7\u00e3o Qu\u00edmica Eletr\u00f3lise<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Eletr\u00f3lise, Processo, Rea\u00e7\u00e3o Qu\u00edmica, Tipos, Aquosa, \u00cdgnea, C\u00e1todo, \u00c2nodo, Equa\u00e7\u00e3o, Potencial, Redu\u00e7\u00e3o, Exemplo, Eletr\u00f3lise\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"noindex, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" 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