Eletrólise

Eletrólises

Pessoal do SOU MAIS ENEM, a segunda parte da eletroquímica é importantíssima nos exames do ENEM, uma vez que representam o processo inverso às pilhas.

2- Eletrólises ou Células Eletrolíticas

2.1 -Conceitos fundamentais:

Eletrólises são reações de oxirredução não-espontâneas geradas pela passagem da corrente elétrica.

a) O Catodo da célula eletrolítica é o eletrodo negativo, isto é, ligado ao polo negativo do gerador. Nele ocorre  a reação de redução.

b) O Anodo da célula eletrolítica é o eletrodo positivo, isto é, ligado ao polo positivo do gerador. Nele ocorre a reação de oxidação.

 

c) Eletrólise ígnea - Ocorre em ausência de água, sob fusão da substância.

Ex.:

Eletrólise ígnea do NaCl(s).

                  NaCl (s)                               →         Na+ (l)   +    Cl-(l)             850 0C     (eletrólito)

 Reação que ocorre no anodo: 

               2 Cl-(l)                        →                    Cl2 (g)   +   2  e                      (oxidação)    

 Reação que ocorre no catodo: 

               2 Na+ (l)   +    2e                  →                        2 Na(s)                                   (redução)         

Reação global: 

               2 Cl-(l)       +    2 Na+ (l)   → Cl2 (g)    +    2 Na(s)

 Perceba que no anodo ocorre liberação de gás (Cl2 (g))  e no catodo há deposição de sólido (Na(s) 

d) Eletrólise aquosa: é a eletrólise que se processa com o eletrólito em solução. Além da ionização ou dissociação do eletrólito, deve-se considerar a ionização da água, produzindo H+ e OH-. Assim, o cátion do eletrólito compete com H+ e o ânion do eletrólito compete com o OH-.

 Alcalinos, alcalinos terrosos e alumínio ganham do H+, ou seja, descarregam no polo negativo (catodo). Os demais cátions somente são atraídos pelo polo negativo quando todo o H+ for consumido

O ânion  OH-,descarrega no anodo (polo positivo da eletrólise) antes de F-, ânions oxigenados (SO42-, PO43-).

 Exemplos:   Eletrólise de solução de NaCl.

              NaCl(aq)        →            Na+(aq)    +    Cl-(aq)          (eletrólito)

           Ionização da água:

               H2O(l)           →         H+(aq)    +    OH(aq)          

             Descarga no anodo: Cl-

            Descarga no catodo: H+

 Reação que ocorre no anodo:

                2 Cl - (aq)              →       Cl2 (g)   +   2 e                 (oxidação)    

Reação que ocorre no catodo:

                2 H + (aq)           +    2e        -→         H2 (g)                  (redução)      

  Reação global:

 

EXERCÍCIO PARA VOCÊ TREINAR:

01. O cloro é usado no tratamento de água e de esgotos e na obtenção de produtos orgânicos, como os pesticidas. Quase todo cloro é obtido industrialmente por eletrólise da solução saturada de NaCl em água.

Os gases formados no ânodo e no cátodo, respectivamente, da célula eletrolítica são:

( Dados: Cl2(g) + 2e­→ 2Cl­(aq)                      E°=+1,36V

2H3O+(aq) + 2e­ →H2(g) + 2H2O(l) E°=0,00V )

 

a) Cl2 e H2

b) Cl2 e H2O

c) H2 e Cl2

d) H2O e Cl2

e) H2O e H2

 

GABARITO: [A]

Comentários:

O raciocínio dessa questão deve ser baseado no fato de que cargas opostas se atraem. Assim,

O íon Cl- (negativo) descarregará no ânodo (polo positivo da eletrólise)

O íon hidroxônio - H3O+ (positivo) será atraído para o cátodo (polo negativo da eletrólise)

 

FIQUE LIGADO !!!   

CAIU NO ENEM:

(ENEM – 2009.V) Para que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o ânodo da célula, que está imerso em uma solução de CuSO4. À medida que o cobre impuro é oxidado no ânodo, íons Cu2+ da solução são depositados na forma pura no cátodo. Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas, passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas forças redutoras relativas. Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre são

 

                                                 

a) Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb.

b) Au, Pt e Ag.

c) Zn, Ni e Pb.

d) Au e Zn.

e) Ag e Pb.

 

GABARITO: [B]

Comentários:

Força redutora deve ser interpretada como a tendência de um elemento sofrer oxidação, provocando a redução em outra espécie química.

As impurezas metálicas que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre não devem sofrer oxidação, pois, caso isso ocorresse, passariam à solução.

Logo, sedimentam os metais que possuem menor força redutora que o cobre: ouro, platina e prata.

 

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um grande abraço pra você e bons estudos!

 

 

 



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