Aula de química para o Enem - Eletroquímica: Eletrólise - Módulo 3

Eletroquímica / Eletrólise – Módulo 3

ENEM quimicasemmedo.blogspot.com

Prof. Máiquel Vieira

Prof. Maiquel Vieira
engmaiquel@gmail.com

ELETRÓLISE


PILHAS ou BATERIAS:
espontâneo

Energia Energia
Química Elétrica
ELETRÓLISE: não-espontâneo

ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira


ELETRÓLISE – é um processo não-
espontâneo, em que a passagem
de corrente elétrica através de
um sistema líquido, no qual
existam íons, produz reações
químicas


• Ligação iônica: Cloreto de sódio - NaCl

Têndência natural do sódio: doação elétrons (PROCESSO ESPONTÂNEO)

Têndência natural do cloro: receber elétrons (PROCESSO ESPONTÂNEO)


Descarga de íons (Processo não-espontâneo)

Cátions vão receber
elétrons Na+ + 1é  Na(s)

Ânions irão doar
elétrons 2Cl-  Cl2(g) + 2é


ELETRÓLISE

não-espontâneo

descarga de íons



ELETRÓLISE – é um processo não-
espontâneo, em que a passagem
de corrente elétrica provoca a
descarga de íons


Substâncias submetidas a eletrólise
(Íons livres):
•Substâncias iônicas fundidas
•Substâncias dissociadas ou ionizadas em
meio aquoso

Para que um sistema sofra eletrólise é
necessário a presença de íons livres, que
serão descarregados durante o processo.


TIPOS DE ELETRÓLISE:

•Eletrólise ígnea (ausência de água)

•Eletrólise em meio aquoso


ELETRÓLISE
IGNEA


O que é necessário?

•Gerador (pilha) ou Fonte de

corrente contínua

•Cuba eletrolítica

•Aquecedores

•Eletrodos inertes de platina ou

grafita (carvão)

MACETE: Ânion vai pra o Ânodo e o Prof. Maiquel Vieira

Cátion vai para o Cátodo.

Eletrólise do cloreto de sódio (NaCl)
Passo 1: Fundir a substância para que os íons fiquem livres

NaCl(s)  NaCl(l)
Passo 2: Ligar a fonte de corrente contínua. Inicio das reações de oxido-redução.
Ocorrem as descargas dos íons.

Cátions vão receber 2Na+ + 2é  2Na(s) Cátodo (redução)
elétrons

Ânions irão doar
elétrons 2Cl-  Cl2(g) + 2é Ânodo (oxidação)


Análise da reação global

Cátodo 2Na+ + 2é  2Na(s)

Ânodo 2Cl-  Cl2(g) + 2é

Reação Global 2Na+ + 2Cl-  2Na(s) + Cl2(g)


ELETRÓLISE
EM MEIO
AQUOSO


•Gerador (pilha) ou Fonte de corrente

contínua


•Eletrodos inertes de platina ou grafita

(carvão)

• ÁGUA + SUBSTÂNCIA IONIZADA OU

DISSOCIADA (na figura exemplo: NaCl)


Exemplo 1:

ELETRÓLISE AQUOSA
DO CLORETO DE SÓDIO




contínua



(carvão)

H2O + NaCl


Na+ , Cl- , H2O ( H+ + OH-)

DISPUTA

Na++vs H +
Na vs HO
2
Cl-- vs H2O
OH-


Como saber “a ordem do favorito ao
cinturão”, ou seja, a ordem de descarga? Note
que somente um poderá vencer no UFC!!!!

Na+ vs H+ Cl- vs OH-


ORDEM DE
DESCARGA
DOS ÍONS


Cátions (ordem de descarga = favorito)

Metais alcalinos (Na+ e K+)

Metais alcalinos terrosos (Mg+2 e Ca+2)

Alumínio (Al+3)

H+
os outros cátions...ex.:
(Mn+2 , Zn+2 , Fe+2 , Cu+2 , Ag+ , Au+)


Ânions (ordem de descarga = favorito)

F-

ânions oxigenados (SO4-2 e NO3-)

OH-

HSO4-

Ânions não oxigenados (Cl-1, Br-1, I-1 )


Atenção !!!!


Paradinha para pensar !!!!


Exemplo 2:

ELETRÓLISE AQUOSA
DO SULFATO DE COBRE




contínua



(carvão)

H2O + CuSO4


APECTOS QUANTITATIVOS
DA ELETRÓLISE


Descobertas de FARADAY
Faraday descobriu que íons de um metal são depositados no estado
sólido quando uma corrente elétrica circula através de uma solução
iônica de um sal do metal

O número de elétrons que circula depende da corrente elétrica.


É Praticando que se aprende !!!


Caiu no ENEM 2010 !!!
A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte
dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior
rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de proximadamente
99,9%. Por ser um metal de alto valor de alto valor comercial e de múltiplas
aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente.

Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado
uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma
corrente elétrica de intensidade igual a 10 A. A massa de cobre puro recuperada é
de aproximadamente (Dados: Constante de Faraday = 96500 C; Cu = 63,5 g/mol)

a) 0,02 g
b) 0,04 g
c) 2,40 g
d) 35,5 g
e) 71,0 g


Bibliografia:
USBERCO, João; Salvador, Edgard. Química Volume Único. 5ª.ed. São Paulo: Saraiva, 2002. 672 p.

FELTRE, Ricardo. Fundamentos de Química: vol. único. 4ª.ed. São Paulo: Moderna, 2005. 700 p.

BRADY, James; Humston, Gerard. Química Geral: vol. 1. 2ª.ed. Livros Técnicos e Científicos. 202 p.

Imagens: http://www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&tab=wi


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