Eletrlise

Professor Otavio M. NetoEletrlise

EletrliseA eletrlise um processo que realiza a decomposio de uma substncia atravs da energia eltrica. Portanto, uma reao no espontnea, pois provocada pela energia eltrica derivada de um gerador. Sem dvida, consiste numa reao de oxidorreduo: ons positivos ganham eltrons (reduo) e ons negativos perdem eltrons (oxidao).EletrliseCtions descarregam-se no ctodo, sofrendo reduo.nions descarregam-se no nodo, sofrendo oxidao.A clula EletrolticaA clula um dispositivo formado por dois eletrodos: A (nodo) e C (ctions), submergidos num lquido contido de ons livres, como o M+e X-.

A clula Eletroltica

Seja o composto genrico MX. Numa soluo aquosa, ele dissocia:MXM++ X-

Veja o que ocorre utilizando energia eltrica: IMPORTANTSSIMO !!!Reduo no ctodo

Reduo no nodo

ConclusoOs nions cedem eltrons para o nodo. Os eltrons percorrem o circuito. Os ctions recebem eltrons do ctodo.Liga-se uma bateria aos eletrodos A e C atravs de dois fios. A bateria bombeia eltrons, empurrando-os para o eletrodo C e retirando-os do eletrodo A.

CUIDADO!

A conveno de sinais diferente da eletrlise. O catodo o plo negativo e o anodo o plo positivo.No catodo sempre ocorre reduo e no anodo, oxidao, seja na pilha, seja na eletrlise!!!

ELETRLISE GNEA Ocorre com a substncia inica na fase lquida (fundida) ELETRLISE AQUOSAOcorre quando o eletrlitose encontra dissolvido na GUA Eletrlise gnea o tipo de eletrlise que ocorre com o material fundido, sem gua.Exemplo:Eletrlise gnea do NaCl.

Eletrlise gneaNuma temperatura elevada de 801C, o NaCldissocia-se:

Os ons ganham liberdade graas fuso.Eletrlise gneaSemi-reao da reduoO ctodo (plo negativo) atrai os ctions Na+ que recebem eltrons, causando a sua descarga.Origina-se o sdio metlico, Na(m).

Eletrlise gneaSemi-reao de oxidaoO nodo (plo positivo) atrai os nions Cl-que perdem eltrons, causando a sua descarga.Origina-se o gs cloro, Cl2(g).

Eletrlise gnea do CLORETO DE SDIO ( NaCl )No estado fundido teremos os ons sdio (Na+) e cloreto (Cl)Plo negativo:Na++eNaPlo positivo:CleCl222222Reao global:Na+ + 2 e Na22Cl eCl2222 NaCl (s)Na (m)2+Cl2 (g)Eletrlise em Soluo AquosaA gua capaz de dissociar compostos inicos.Exemplo:

A gua tambm tem a capacidade de ionizar alguns compostos polares, como por exemplo, os cidos.Exemplo:

Simplificando, temos:

Descarga de ctionsOs ons que apresentam maior potencial de reduo sero descarregados primeiro.Os ctions de metais menos reativos ganham eltrons facilmente, os de mais reativos apresentam mais dificuldade.

Descarga de nionsUm nion descarregado quando perde eltrons, e conseqentemente sofre uma oxidao.Quanto mais o nion for eletronegativo, mais difcil ser para descarreg-lo. Deste modo, os nions oxigenados e o F-apresentam grande dificuldade em ceder eltrons.Para conhecer a ordem de descarga de nions, temos que saber se estes ons perdem eltrons para o OH-facilmente ou dificilmente.Descarga de OH-

Reduo e Oxidao da guaOxidao da gua (anodo)Reduo da gua (catodo)

Previso dos Produto de Eletrlise em Soluo Aquosa difcil prever quais reaes ocorrero nos eletrodos. A reduo do ction ou da gua e a oxidao do nion ou da gua dependem da facilidade de ocorrerem tais reaes. A seguir vamos estudar as reaes mais comuns.

Reduo (catodo) Reduo de molculas de gua muito difcil que os ctions dos metais alcalinos, alcalinoterrosos e Al3+reduzam-se ao metal. Ento, as molculas de gua que so reduzidas.

- Reduo de ons H+A reduo dos ons H+ocorre numa soluo aquosa de cido forte (HCl, H2SO4)

Reduo (catodo)Os ctions dos metais de transio e ps-transio se reduzem com facilidade.

Oxidao (anodo)Oxidao de molculas de guaDificilmente o nion fluoreto (F-) e os nions oxigenados (NO3-, SO3-)so oxidados. Ento, as molculas de gua que so oxidadas.

Oxidao de ons OH-A oxidao dos ons OH-ocorre numa soluo aquosa de base forte (NaOH, Ba(OH)2).

Oxidao (anodo)Oxidao de um nion ao no-metal correspondenteOs nions no-oxigenados (I-,Br-,Cl-) so oxidados com facilidade.

Eletrlise de soluo aquosa de NaCl com eletrodos inertes (platina)

O Na+e o OH-permanecem na cuba (processo de obteno de NaOH).Eletrlise de Soluo de H2SO4, com eletrodos de platinaObservamos, de fato, que a gua sofreu uma decomposio, enquanto o H2SO4s serviu para aumentar a condutividade eltrica da soluo.Observamos que para as mesas condies de temperatura e presso, o volume de H2obtido o dobro do volume de O2.