eletrÓlise prof. denis. 1. conceito É um processo não-espontâneo, em que a passagem de uma...

ELETRÓLISEELETRÓLISE

Prof. DENISProf. DENIS

1. 1. CONCEITOCONCEITOÉ um processo não-espontâneo, em

que a passagem de uma corrente elétrica através de um sistema líquido, no qual existam íons, produz reações químicas. As eletrólises são realizadas em cubas eletrolíticas, nas quais a corrente elétrica é produzida por um gerador (pilha).

PROCESSO ESPONTÂNEO (pilha)PROCESSO ESPONTÂNEO (pilha)

ΔΔE > 0 ocorre liberação de eletricidade.E > 0 ocorre liberação de eletricidade.

PROCESSO NÃO-ESPONTÂNEO PROCESSO NÃO-ESPONTÂNEO (eletrólise)(eletrólise)

ΔΔE < 0 ocorre absorção de eletricidade.E < 0 ocorre absorção de eletricidade.

1. 1. CONCEITOCONCEITO

2. ESQUEMA GERAL DA 2. ESQUEMA GERAL DA ELETRÓLISEELETRÓLISE

2. ESQUEMA GERAL DA 2. ESQUEMA GERAL DA ELETRÓLISEELETRÓLISE

No processo de eletrólise, os elétrons emergem da pilha (gerador) pelo ânodo – e entram na célula eletrolítica pelo cátodo – , no qual produzem redução. Na célula eletrolítica, os elétrons emergem pelo ânodo + , no qual ocorre oxidação, e chegam à pilha pelo seu cátodo + .

3. CARACTERÍSTICAS DO 3. CARACTERÍSTICAS DO GERADORGERADOR

1. Injeta os elétrons pelo polo negativo e 1. Injeta os elétrons pelo polo negativo e os aspira de volta pelo polo positivo.os aspira de volta pelo polo positivo.

2. Fornece uma corrente contínua com o 2. Fornece uma corrente contínua com o objetivo de estimular o fluxo de objetivo de estimular o fluxo de elétrons.elétrons.

3. Não tem o poder de criar nem de 3. Não tem o poder de criar nem de destruir elétrons.destruir elétrons.

3. CARACTERÍSTICAS DO 3. CARACTERÍSTICAS DO GERADORGERADOR

GERADOR

4. ELETRODOS NA ELETRÓLISE4. ELETRODOS NA ELETRÓLISE

CÁTODO -

É o Polo negativo

Sofre redução

Recebe elétrons

do gerador

ÂNODO +

É o Polo positivo

Sofre oxidação

Perde elétrons para o gerador

OBSERVAÇÃO:OBSERVAÇÃO:

As substâncias que serão submetidas à eletrólise podem estar liquefeitas (fundidas) ou em solução aquosa.

5. ELETRÓLISE ÍGNEA5. ELETRÓLISE ÍGNEANa eletrólise ígnea, a substância pura está no

estado líquido (fundida), e não existe água no sistema.

ELETRÓLISE AQUOSAELETRÓLISE AQUOSANesse tipo de eletrólise devemos considerar não Nesse tipo de eletrólise devemos considerar não

só os íons provenientes do soluto, mas também só os íons provenientes do soluto, mas também os da água, provenientes de sua ionização.os da água, provenientes de sua ionização.

EXEMPLO 1:EXEMPLO 1:Eletrólise aquosa do cloreto de sódio NaCl(aq)Eletrólise aquosa do cloreto de sódio NaCl(aq)

EXEMPLO 1:EXEMPLO 1:

LEI DA FARADAYLEI DA FARADAY

A MASSA DA SUBSTÂNCIA ELETROLISADA E DIRETAMENTE PROPORCIONAL AO NÚMERO DE ELETRONS LIBERADOS.

EXEMPLO 1:EXEMPLO 1:Uma peça de bijuteria recebeu um “banho Uma peça de bijuteria recebeu um “banho

de prata” (prateação) por um processo de prata” (prateação) por um processo eletrolítico. Sabendo que nessa deposição eletrolítico. Sabendo que nessa deposição o Ago Ag++ se reduz a Ag e a quantidade de se reduz a Ag e a quantidade de carga envolvida no processo foi de 0,01 carga envolvida no processo foi de 0,01 faraday, qual é a massa de prata faraday, qual é a massa de prata depositada? (massa molar: Ag = 108 g depositada? (massa molar: Ag = 108 g mol–1)mol–1)

EXEMPLO 1:EXEMPLO 1:

INTENSIDADE DE CORRENTE INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICAELÉTRICA

EXEMPLO 1: EXEMPLO 1:

EXERCÍCIOSEXERCÍCIOS

QUESTÃO 1QUESTÃO 1(UFSE) Na eletrólise de uma solução aquosa (UFSE) Na eletrólise de uma solução aquosa

de sulfato cúprico, tem-se a seguinte de sulfato cúprico, tem-se a seguinte redução catódica:redução catódica:

CuCu2+2+(aq) + 2 e– (aq) + 2 e– Cu(s) Cu(s)

Quantos mol de íons de CuQuantos mol de íons de Cu2+2+(aq) são (aq) são reduzidos por uma quantidade de reduzidos por uma quantidade de eletricidade igual a 1,0 faraday?eletricidade igual a 1,0 faraday?

a) 0,50.a) 0,50. d) 2,0.d) 2,0.

b) 1,0.b) 1,0. e) 2,5.e) 2,5.

c) 1,5.c) 1,5.

QUESTÃO 2QUESTÃO 2O alumínio é obtido industrialmente O alumínio é obtido industrialmente

pela eletrólise ígnea da alumina pela eletrólise ígnea da alumina (Al2O3). Indique a alternativa falsa:(Al2O3). Indique a alternativa falsa:

a) O íon alumínio sofre redução.a) O íon alumínio sofre redução.

b) O gás oxigênio é liberado no ânodo.b) O gás oxigênio é liberado no ânodo.

c) O alumínio é produzido no cátodo.c) O alumínio é produzido no cátodo.

d) O metal alumínio é agente oxidante.d) O metal alumínio é agente oxidante.

e) O íon O–2 sofre oxidação.e) O íon O–2 sofre oxidação.

QUESTÃO 3QUESTÃO 3Uma corrente elétrica de 5 A atravessa uma Uma corrente elétrica de 5 A atravessa uma

solução de cloreto de ouro (AuCl3), durante solução de cloreto de ouro (AuCl3), durante 30 min. Sabendo-se que o peso atômico do 30 min. Sabendo-se que o peso atômico do ouro é 197 e a constante de Faraday é ouro é 197 e a constante de Faraday é igual a 96500 C, o ouro depositado no igual a 96500 C, o ouro depositado no cátodo é:cátodo é:

a) 18,36 ga) 18,36 g

b) 12,24 gb) 12,24 g

c) 0,106 gc) 0,106 g

d) 0,20 gd) 0,20 g

e) 6,12 ge) 6,12 g

QUESTÃO 4QUESTÃO 4Em uma eletrólise, a corrente elétrica Em uma eletrólise, a corrente elétrica

(suposta constante) necessária para que (suposta constante) necessária para que em 965 segundos ocorra a redução:em 965 segundos ocorra a redução:

1 mol Ag+ + 1 mol de elétrons 1 mol Ag+ + 1 mol de elétrons 1 mol de 1 mol de AgAg

é igual a:é igual a:

a) 1,0 ampère.a) 1,0 ampère.

b) 1,0 · 101 ampères.b) 1,0 · 101 ampères.

c) 1,0 · 102 ampères.c) 1,0 · 102 ampères.

d) 1,0 · 103 ampères.d) 1,0 · 103 ampères.

e) 1,0 · 104 ampères.e) 1,0 · 104 ampères.