quarta-feira, 14 de outubro de 2015

ELETRÓLISE - CONCEITO E APLICAÇÕES

ALÔ PESSOAL!!!
Chegando final de ano, Enem batendo na porta e todos correndo, atrás de assuntos pouco entendidos!!!
Eletrólise é um desses que provocam muitas dúvidas!
Vamos resolver??


Eletrólise é uma reação não espontânea provocada pelo fornecimento de energia elétrica, proveniente de um gerador (pilhas). É o inverso das pilhas.


Aplicações:


A eletrólise possui muitas aplicações na indústria química, na produção de metais, como sódio, magnésio, potássio, alumínio e etc. Também na produção de não-metais como cloro e o flúor e ainda substâncias como o hidróxido de sódio (soda cáustica) e peróxido de hidrogênio (água oxigenada) .
Galvanização é a deposição de finas películas de metais sobre peças metálicas ou plásticas.   Os mais comuns são a deposição de cromo (cromagem), níquel (niquelagem), prata (prateação), ouro (dourar), usados em grades, calotas de carros, emblemas, peças de geladeira, joias, aparelhos de som.
É utilizada também na purificação ou refino eletrolítico de muitos metais, como cobre e chumbo.
  Anodização,  é  uma oxidação forçada na superfície de um metal para que seja mais resistente à corrosão. É feita a anodização em alumínio.
Na eletrólise, usa-se eletrodos inertes (que não regem), como o carbono grafite (grafita) ou platina.
Para que a eletrólise ocorra deve haver:
- corrente elétrica contínua e voltagem suficiente para provocar a eletrólise;
- íons livres ( por fusão ou dissolução)

Existe a eletrólise ígnea e a eletrólise aquosa.


ELETRÓLISE IGNEA :
É uma eletrólise onde não há presença de água. Metais iônicos são fundidos (derretidos). Ao se fundirem, eles se ionizam formando íons. A partir desses íons, é formada a corrente elétrica.
Reação de fusão (transformação do estado físico sólido para líquido) do NaCl a 808°C:



Os eletrodos devem ser inertes. Pode ser carbono grafite ou platina.
Estes eletrodos são polarizados, um com carga negativa e o outro com carga positiva e são colocados em uma cuba com o metal NaCl já fundido (CLORETO DE SÓDIO LÍQUIDO)

Observe que no desenho há dois eletrodos carregados eletricamente, o polo positivo e o polo negativo, mergulhados em um metal fundido. A reação acima mostra a formação de íons Na+ e íons Cl-. Quando estes íons entrarem em contato com os eletrodos, o íons positivo (Na+) irá para o eletrodo negativo. O íon negativo (Cl-) irá para o eletrodo positivo.
No eletrodo negativo haverá formação de sódio metálico (Na°). No eletrodo positivo formará gás cloro (Cl2). Percebe-se a formação de bolhas.

O eletrodo positivo é chamado de ânodo e nele ocorre a reação de oxidação.
O eletrodo negativo é chamado de cátodo e nele ocorre a reação de redução
.

Reações:

A reação do cátodo deve ser multiplicada por 2 para poder cancelar com a reação do ânodo, já que forma gás cloro (Cl2).





ELETRÓLISE AQUOSA


É uma eletrólise onde há a dissociação de um composto iônico em solução aquosa. O eletrodo deve ser inerte.
É necessário considerar a reação de auto-ionização da água, onde produz íon H+ e íon OH-.
O composto iônico é dissolvido em água, ocorrendo a formação de íons livres, que produzirão a corrente elétrica. Deve ser montada as quatro reações para obter a reação global desta eletrólise.


Nesta cuba eletrolítica deve haver água e o composto iônico dissolvidos. Da auto-ionização da água, formará íons H+ e íons OH-.

Se o composto for um sal, o NaCl, em contato com a água, formará o íon Na+ e o íon Cl-.
  Os íons positivos serão atraídos pelo eletrodo negativo e os íons negativos serão atraídos pelo eletrodo positivo. Cada par de íons (positivo e negativo) competirão entre si para ver qual se formará ao redor do seu respectivo eletrodo.
Existe uma tabela de facilidade de descarga elétrica, entre cátions e ânions:
Cátions:
Alcalinos
Alcalinos Terrosos
Al3+  <     H+ <   demais cátions

Ordem Crescente de Facilidade de Descarga dos Cátions


Ânions:
Ânions Oxigenados    <    OH-     <   ânions não-oxigenados   <  halogênios
Ordem Crescente de Facilidade de Descarga dos Ânions


Observando a tabela, deve-se comparar então os seguintes íons:
 - Cl- e OH-
  - H+ e Na+

De acordo com a tabela, o íon Cl- (halogênio) tem mais facilidade do que o íon OH-.
De acordo com a tabela, o íon H+ tem mais facilidade do que o íon Na+.

Então, formam-se nos eletrodos, o gás hidrogênio (H2) e o gás cloro (Cl2).
No polo (-) = H+
No polo (+) = Cl-

Reações:
 
 
Observe que forma o H2 e Cl2.
Também forma 2Na+ e 2OH-. Juntando estes dois íons, forma-se 2NaOH.





fonte:  http://www.cocemsuacasa.com.br

fonte: http://www.soq.com.br

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