PROFESSOR: RODRIGO ALMEIDA DE AZEVEDO

DISCIPLINA: QUÍMICA2ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO

ELETROQUÍMICA – ELETRÓLISEAULA 14

* Nas pilhas, a energia de uma reação espontânea de oxirredução é transformada em energia elétrica;

* Quando ocorre o processo oposto, na qual a energia elétrica origina um processo não-espontâneo de oxirredução, temos uma eletrólise;

* A eletrólise é um processo provocado por um gerador, ou seja, é uma transformação artificial. Apesar de não ocorrer naturalmente, ela tem enorme importância prática.

ELETROQUÍMICA - ELETRÓLISE

* A produção industrial de muitas substâncias como os metais alcalinos e alcalinos terrosos, gás hidrogênio, gás cloro e os recobrimentos metálicos (como a cromação e a niquelação) são algumas das várias aplicações da eletrólise;

* Substâncias iônicas conduzem corrente elétrica quando fundidas ou em soluções aquosas. Essa condução de eletricidade se deve à formação de substâncias nos eletrodos;

* Se a passagem de corrente se dá em uma substância iônica no estado de fusão, temos uma eletrólise ígnea;

* Se o líquido condutor for uma solução aquosa, ocorre uma eletrólise aquosa.

ELETRÓLISE ÍGNEA E AQUOSA DO NaCℓ

GERADOR x RECEPTOR

* Em Física, no estudo da eletricidade, gerador é um sistema que transforma algum tipo de energia em energia elétrica. Uma pilha é, portanto, um gerador no qual a energia potencial química é transformada em energia elétrica;

* Já um receptor faz exatamente o contrário, por exemplo, um ventilador transforma energia elétrica em energia mecânica;

• O pólo negativo do receptor funciona como uma extensão do pólo negativo do gerador;

• Vamos analisar um circuito elétrico em que uma pilha é o gerador e uma solução eletrolítica funciona como receptor.

GERADOR x RECEPTOR

PILHA x ELETRÓLISE → MONTANDO O CIRCUITO

* Uma pilha caseira será o nosso gerador;* Prendemos dois fios condutores, que funcionarão como

extensões do gerador e uma lâmpada de teste;* Um líquido eletrolítico será o receptor;* Duas barras de grafite servirão de eletrodos inertes, apenas

para fechar o circuito;* Após o circuito montado, qual será o sentido do fluxo de

elétrons?* Os elétrons saem do pólo negativo do gerador;* O gerador “rouba” elétrons do pólo positivo do receptor e os

empurram para o pólo negativo do receptor;* A seguir estudaremos as eletrólises e os geradores não serão

mais representados nas ilustrações.

ELETRÓLISE

AS SEMIRREAÇÕES GERAIS DA ELETRÓLISE

* As semirreações que ocorrem na eletrólise não são espontâneas, mais sim, forçadas pelo gerador;

• No modelo de eletrólise mostrado na ilustração seguinte, os ânions B- são atraídos para o pólo positivo e, praticamente, forçados a perder elétrons;

- Pólo (+) – Ânodo : B- → B° + 1 elétron* Ao mesmo tempo, o gerador faz o cátion A+

receberem elétrons;- Pólo (-) – Cátodo : A+ + 1 elétron → A°* A seguir é mostrado um esquema do processo global

da eletrólise.

PROCESSO GLOBAL DA ELETRÓLISE

PROCESSO GLOBAL DA ELETRÓLISE

* A equação química da eletrólise, ou seja, da reação não-espontânea provocada pela corrente elétrica é a soma das semirreações;

* Essas semirreações também são conhecidas como descargas, pois ocorre uma anulação das cargas dos íons;

- Pólo (+): B- → B° + 1 elétron (descarga do ânion)- Pólo (-): A+ + 1 elétron → A° (descarga do cátion)- Eletrólise: A+ + B- → A° + B° (reação global)

ELETRÓLISES ÍGNEASAULA 14

* A cada ano, são produzidos milhões de toneladas de metais (como alumínio, sódio e magnésio) por um único método: a eletrólise ígnea;

* O modelo geral desse método é caracterizado pelo fato de as substâncias iônicas no estado de fusão sofrerem a ação da corrente elétrica mantida por um gerador;

* Compostos iônicos fundem-se em altas temperaturas, o que explica outra importante característica das eletrólises ígneas: a ausência de água.

ELETRÓLISE ÍGNEA

* O metal sódio, por exemplo, é obtido na eletrólise ígnea do cloreto de sódio fundido, em um processo que ocorre a 800 °C.

NaCℓ → Na+ + Cℓ -1 fusão a 800°C* A reação da eletrólise do Nacℓ é dada pela soma das

semirreações:- Pólo positivo → Na+ + 1 elétron → Na (.2)- Pólo negativo → 2Cℓ- → Cℓ2(g) + 2 elétrons2Na+ + 2 elétrons → 2Na2Cℓ- → Cℓ2(g) + 2 elétrons----------------------------------------------2Na+ + 2Cℓ- → 2Na + Cℓ2

ELETRÓLISE ÍGNEA

ELETRÓLISE ÍGNEA - OBSERVAÇÕES

* A eletrólise é uma reação não-espontânea e, por isso, a reação inversa é espontânea. Portanto os produtos da eletrólise precisam ser separados,pois, eles reagiriam ao entrarem em contato;

* A reação do Na com Cℓ2(g), por exemplo, é tão espontânea que chega a ser explosiva;

2Na + Cℓ2(g) → 2NaCℓ (reação explosiva)* O gás cloro é um subproduto importante desse processo

industrial, com larga aplicação na produção de compostos orgânicos clorados, de alvejantes e no tratamento da água;

* A aparelhagem industrial da eletrólise ígnea do cloreto de sódio está representada a seguir:

APARELHAGEM INDUSTRIAL DA ELETRÓLISE ÍGNEA

ATIVIDADES EM CLASSE

ATIVIDADES EM CLASSE

OBRIGADO - FIM

TAREFA MÍNIMA DA AULA 14 – ELETRÓLISE ÍGNEA

FIM