aula de química para o enem - eletroquímica: eletrólise - módulo 3

• 1. Eletroqumica / Eletrlise Mdulo 3ENEMquimicasemmedo.blogspot.comProf. Miquel Vieira

2. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comELETRLISE 3. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com PILHAS ou BATERIAS: espontneo Energia Energia Qumica Eltrica ELETRLISE: no-espontneoELABORAO: Prof. Miquel Vieira 4. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comELETRLISE um processo no-espontneo, em que a passagemde corrente eltrica atravs deum sistema lquido, no qualexistam ons, produz reaesqumicas 5. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com Ligao inica: Cloreto de sdio - NaClTndncia natural do sdio: doao eltrons (PROCESSO ESPONTNEO)Tndncia natural do cloro: receber eltrons (PROCESSO ESPONTNEO) 6. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comDescarga de ons (Processo no-espontneo)Ctions vo receber eltrons Na+ + 1 Na(s) nions iro doar eltrons 2Cl- Cl2(g) + 2 7. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comELETRLISEno-espontneo descarga de onsELABORAO: Prof. Miquel Vieira 8. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comELETRLISE um processo no-espontneo, em que a passagemde corrente eltrica provoca adescarga de ons 9. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comSubstncias submetidas a eletrlise (ons livres):Substncias inicas fundidasSubstncias dissociadas ou ionizadas emmeio aquosoPara que um sistema sofra eletrlise necessrio a presena de ons livres, quesero descarregados durante o processo. 10. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comTIPOS DE ELETRLISE: Eletrlise gnea (ausncia de gua) Eletrlise em meio aquoso 11. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comELETRLISEIGNEA 12. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comO que necessrio? Gerador (pilha) ou Fonte de corrente contnua Cuba eletroltica Aquecedores Eletrodos inertes de platina ou grafita (carvo) 13. MACETE: nion vai pra o nodo e oProf. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comCtion vai para o Ctodo.Eletrlise do cloreto de sdio (NaCl) Passo 1: Fundir a substncia para que os ons fiquem livresNaCl(s) NaCl(l)Passo 2: Ligar a fonte de corrente contnua. Inicio das reaes de oxido-reduo.Ocorrem as descargas dos ons. Ctions vo receber2Na+ + 2 2Na(s) Ctodo (reduo)eltrons nions iro doar eltrons2Cl- Cl2(g) + 2nodo (oxidao) 14. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comAnlise da reao global Ctodo 2Na+ + 2 2Na(s) nodo2Cl- Cl2(g) + 2Reao Global 2Na+ + 2Cl- 2Na(s) + Cl2(g) 15. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comELETRLISE EM MEIO AQUOSO 16. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comO que necessrio?Gerador (pilha) ou Fonte de correntecontnuaCuba eletrolticaEletrodos inertes de platina ou grafita(carvo) GUA +SUBSTNCIA IONIZADA OUDISSOCIADA (na figura exemplo: NaCl) 17. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comExemplo 1:ELETRLISE AQUOSA DO CLORETO DE SDIO 18. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comO que necessrio?Gerador (pilha) ou Fonte de correntecontnuaCuba eletrolticaEletrodos inertes de platina ou grafita(carvo)H2O + NaCl 19. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com Na+ , Cl- , H2O ( H+ + OH-)DISPUTANa++vs H + Na vs HO2Cl-- vs H2OOH- 20. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comComo saber a ordem do favorito aocinturo, ou seja, a ordem de descarga? Noteque somente um poder vencer no UFC!!!! Na+ vs H+ Cl- vs OH- 21. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comORDEM DEDESCARGADOS ONS 22. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comCtions (ordem de descarga = favorito) Metais alcalinos (Na+ e K+) Metais alcalinos terrosos (Mg+2 e Ca+2) Alumnio (Al+3) H+ os outros ctions...ex.:(Mn+2 , Zn+2 , Fe+2 , Cu+2 , Ag+ , Au+) 23. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comnions (ordem de descarga = favorito) F- nions oxigenados (SO4-2 e NO3-) OH- HSO4- nions no oxigenados (Cl-1, Br-1, I-1 ) 24. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 25. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comAteno !!!! 26. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comParadinha para pensar !!!! 27. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comExemplo 2:ELETRLISE AQUOSA DO SULFATO DE COBRE 28. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comO que necessrio?Gerador (pilha) ou Fonte de correntecontnuaCuba eletrolticaEletrodos inertes de platina ou grafita(carvo)H2O + CuSO4 29. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 30. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comAteno !!!! 31. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comAPECTOS QUANTITATIVOSDA ELETRLISE 32. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.comDescobertas de FARADAYFaraday descobriu que ons de um metal so depositados no estadoslido quando uma corrente eltrica circula atravs de uma soluoinica de um sal do metal O nmero de eltrons que circula depende da corrente eltrica. 33. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 34. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com Praticando que se aprende !!! 35. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 36. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 37. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.comCaiu no ENEM 2010 !!!A eletrlise muito empregada na indstria com o objetivo de reaproveitar partedos metais sucateados. O cobre, por exemplo, um dos metais com maiorrendimento no processo de eletrlise, com uma recuperao de proximadamente99,9%. Por ser um metal de alto valor de alto valor comercial e de mltiplasaplicaes, sua recuperao torna-se vivel economicamente.Suponha que, em um processo de recuperao de cobre puro, tenha-se eletrolisadouma soluo de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se umacorrente eltrica de intensidade igual a 10 A. A massa de cobre puro recuperada de aproximadamente (Dados: Constante de Faraday = 96500 C; Cu = 63,5 g/mol)a) 0,02 gb) 0,04 gc) 2,40 gd) 35,5 ge) 71,0 g 38. Prof. Maiquel Vieira engmaiquel@gmail.com Bibliografia:USBERCO, Joo; Salvador, Edgard. Qumica Volume nico. 5.ed. So Paulo: Saraiva, 2002. 672 p.FELTRE, Ricardo. Fundamentos de Qumica: vol. nico. 4.ed. So Paulo: Moderna, 2005. 700 p.BRADY, James; Humston, Gerard. Qumica Geral: vol. 1. 2.ed. Livros Tcnicos e Cientficos. 202 p.Imagens: http://www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&tab=wiELABORAO: Prof. Miquel Vieira 39. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com 40. Prof. Maiquel Vieiraengmaiquel@gmail.com