Eletrólise

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Eletrólise

  1. 1. Pilhas - reações que produzemcorrente elétrica.EletroquímicaEletrólise - reações provocadas pelacorrente elétrica.prof. CharlesQMC
  2. 2. Eletrólise é a reação não espontâneaprovocada pela passagem de correnteelétrica, através de uma solução.prof. CharlesQMC
  3. 3. Na eletrólise, os elétrons saem da pilha pelo ânodo – eentram na célula eletrolítica pelo cátodo – , no qualproduzem redução. Na célula eletrolítica, os elétronsemergem pelo ânodo + , no qual ocorre oxidação, e chegam àpilha pelo seu cátodo + .prof. CharlesQMC
  4. 4. Célula EletrolíticaPólo positivoânodoPólo negativocátodo+-ânodocátodoX- e-+ X0(oxidação) X-M++e- M0(redução)ânodoM+Cátodoprof. CharlesQMC
  5. 5. • Para o pólo negativo (cátodo) migram oscátions da solução, ocorrendo a sua redução:X+ + e-  Xo*Para o pólo positivo (ânodo) migram os ânionsda solução, ocorrendo a sua oxidação:Y- - e-  YoNo circuito externo, o cátodo é o eletrodoonde chegam elétrons e o ânodo, onde saem oselétrons.prof. CharlesQMC
  6. 6. Na Eletrólise - (CRAO)Cátodo - redução Anódo - oxidaçãoPolo (-) Polo (+)O Cátion (+),íon positivomigra para ocátodo (-)O Ânion (-),íon negativomigra para oânodo (+)prof. CharlesQMC
  7. 7. Eletrólise Ígnea – substância pura noestado líquido sem a presença de águaNaCl Na+ + Cl-DAs semi-reações que ocorrem nos eletrodos são:Na+ + e– Na2 Cl– Cl2 + 2 e–-cátodoredução+anôdooxidaçãoprof. CharlesQMC
  8. 8. Eletrólise - Ígnea - NaCl(aq)Fonte de corrente direta Fonte de corrente diretacátodo cátodoânodo ânodoe- e- e-e-prof. CharlesQMC
  9. 9. Reação global da eletrólise ígneacátodo: 2 Na+ + 2e- 2 Naânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e-global: 2 Na+ + 2Cl- 2 Na + Cl2a eletrólise ígnea do cloreto de sódio (NaCl)produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2)Conclusãoprof. CharlesQMC
  10. 10. Eletrólise meio aquosoCA C+ + A-H2O H+ + OH-Facilidade de descarga crescenteMetais alcalinos (Li+, Na+, K+...)Metais alcalinos-terrosos (Be2+, Mg2+, Ca2+...)Alumínio (Al3+)Demais metais(Mn2+, Zn2+, Fe2+, Ni2+,Cu2+, Ag1+, Hg2+, Au3+...)H+Ânions oxigenados (NO3-, SO42-, ClO3-...)Fluoreto (F-)OH- Ânions não-oxigenados(Cl-, Br-, I-)Hidrogeno-sulfato (HSO4-)prof. CharlesQMC
  11. 11. Eletrólise - NaCl(aq)NaCl Na+(aq) + Cl–(aq) H2O H+(aq) + OH–(aq)prof. CharlesQMC
  12. 12. Eletrólise - NaCl(aq)Produtos primários da eletróliseprof. CharlesQMC
  13. 13. Somando as quatro equações, temos a reação global do processo:2 NaCl 2 Na+ + 2 Cl–2 H2O 2 H+ + 2 OH–cátodo: 2 H+ + 2 e- H2Ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e-2 NaCl(aq) + 2H2O(l) 2 Na+(aq) +2OH–(aq)+ H2(g) + 2 Cl2A eletrólise do NaCl(aq) é um processo que permite obter soda cáustica (NaOH),gás hidrogênio (H2) e gás cloro (Cl2). Note que a presença de OH– na soluçãofinal da eletrólise caracteriza soluções básicas.prof. CharlesQMC
  14. 14. 1ª Lei de Faraday1 mol de elétrons6,0.1023 e-96500 Coulombs1 Faraday = 1Ftransporta2ª Lei de FaradayQ=i.tQ= carga (C)i= corrente (A)t= tempo (s)prof. CharlesQMC
  15. 15. Oxidação: 2 H2O 4H+ + O2 + 4e-Redução: 2x 4H2O + 4e- 4OH– + 2H21) (Unicamp-SP) Observe o esquema,representativo da eletrólise da água.As semi-reações que ocorrem noseletrodos são:6H2O 4OH– +4H+ + 2H2 + O2a)b) 4H+ 4OH-neutraprof. CharlesQMC
  16. 16. 02. (ITA) Durante uma eletrólise, a única reação que ocorreu no catodofoi a deposição de certo metal. Observou-se que a deposição de 8,81gramas de metal correspondeu à passagem de 0,300mols de elétronspelo circuito. Qual das opções a seguir contém o metal que pode tersido depositado?Dados: Massas atômicas Ni = 58,71; Zn = 65,37; Ag = 107,87;Sn = 118,69; Pb = 207,19a) Nib) Znc) Agd) Sne) Pb1mol Ni 58,710,3mol Ni xX= 17,613g como Ni2+X = 8,81 g2xprof. CharlesQMC
  17. 17. 03. Uma peça de bijuteria recebeu um “banho de prata” (prateação)por um processo eletrolítico. Sabendo que nessa deposição oAg+ se reduz a Ag e a quantidade de carga envolvida no processofoi de 0,01 faraday, qual é a massa de prata depositada?(massa molar: Ag = 108 g mol–1)Ag+ + 1e- Ag1mol e- 1mol Ag1 Faraday 108g0,01 Faraday XX = 1,08 g Agprof. CharlesQMC
  18. 18. 04. (UFRS) Sabendo que um faraday é igual a 96500 Coulombs, otempo, em segundo, necessário para eletrodepositar 6,35g deCu2+ utilizando uma corrente de 2 amperes é de: Dado: Cu=63,5a) 6,3b) 12,6c) 4825d) 9650e) 19300Cu2+ + 2e- Cu2mol e- 1mol Cu2Faraday 63,5 2.965006,35 XX = 19300CQ=i.t19300=2.tt= 9650 segundosxprof. CharlesQMC
  19. 19. 05. Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando aseguinte montagem:Nessa célula, a chave corresponde ao:a) Ânodo, que é o pólo positivo.b) Ânodo, que é o pólo negativo.c) Cátodo, que é o pólo positivo.d) Cátodo, que é o pólo negativo.e) Cátodo, onde ocorre a oxidação.Ag1+ vai para o cátodo, que é o pólo negativoxprof. CharlesQMC

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