Pilhas - reações que produzem
corrente elétrica.
Eletroquímica
Eletrólise - reações provocadas pela
corrente elétrica.
prof. CharlesQMC
Eletrólise é a reação não espontânea
provocada pela passagem de corrente
elétrica, através de uma solução.
prof. CharlesQMC
Na eletrólise, os elétrons saem da pilha 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 + .
prof. CharlesQMC
Célula Eletrolítica
Pólo positivo
ânodo
Pólo negativo
cátodo
+-
ânodocátodo
X- e-+ X0
(oxidação) X-
M++e- M0
(redução)
ânodo
M+
Cátodo
prof. CharlesQMC
• Para o pólo negativo (cátodo) migram os
cátions da solução, ocorrendo a sua redução:
X+ + e-  Xo
*Para o pólo positivo (ânodo) migram os ânions
da solução, ocorrendo a sua oxidação:
Y- - e-  Yo
No circuito externo, o cátodo é o eletrodo
onde chegam elétrons e o ânodo, onde saem os
elétrons.
prof. CharlesQMC
Na Eletrólise - (CRAO)
Cátodo - redução Anódo - oxidação
Polo (-) Polo (+)
O Cátion (+),
íon positivo
migra para o
cátodo (-)
O Ânion (-),
íon negativo
migra para o
ânodo (+)
prof. CharlesQMC
Eletrólise Ígnea – substância pura no
estado líquido sem a presença de água
NaCl Na+ + Cl-
D
As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são:
Na+ + e– Na
2 Cl– Cl2 + 2 e–
-
cátodo
redução
+
anôdo
oxidação
prof. CharlesQMC
Eletrólise - Ígnea - NaCl(aq)
Fonte de corrente direta Fonte de corrente direta
cátodo cátodoânodo ânodo
e- e- e-e-
prof. CharlesQMC
Reação global da eletrólise ígnea
cátodo: 2 Na+ + 2e- 2 Na
ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e-
global: 2 Na+ + 2Cl- 2 Na + Cl2
a eletrólise ígnea do cloreto de sódio (NaCl)
produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2)
Conclusão
prof. CharlesQMC
Eletrólise meio aquoso
CA C+ + A-
H2O H+ + OH-
Facilidade de descarga crescente
Metais 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
-, SO4
2-, ClO3
-...)
Fluoreto (F-)
OH- Ânions não-oxigenados
(Cl-, Br-, I-)
Hidrogeno-sulfato (HSO4
-)
prof. CharlesQMC
Eletrólise - NaCl(aq)
NaCl Na+
(aq) + Cl–
(aq) H2O H+
(aq) + OH–
(aq)
prof. CharlesQMC
Eletrólise - NaCl(aq)
Produtos primários da eletrólise
prof. CharlesQMC
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- H2
Ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e-
2 NaCl(aq) + 2H2O(l) 2 Na+
(aq) +2OH–
(aq)+ H2(g) + 2 Cl2
A 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 solução
final da eletrólise caracteriza soluções básicas.
prof. CharlesQMC
1ª Lei de Faraday
1 mol de elétrons
6,0.1023 e-
96500 Coulombs
1 Faraday = 1F
transporta
2ª Lei de Faraday
Q=i.t
Q= carga (C)
i= corrente (A)
t= tempo (s)
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Oxidação: 2 H2O 4H+ + O2 + 4e-
Redução: 2x 4H2O + 4e- 4OH– + 2H2
1) (Unicamp-SP) Observe o esquema,
representativo da eletrólise da água.
As semi-reações que ocorrem nos
eletrodos são:
6H2O 4OH– +4H+ + 2H2 + O2a)
b) 4H+ 4OH-
neutra
prof. CharlesQMC
02. (ITA) Durante uma eletrólise, a única reação que ocorreu no catodo
foi a deposição de certo metal. Observou-se que a deposição de 8,81
gramas de metal correspondeu à passagem de 0,300mols de elétrons
pelo circuito. Qual das opções a seguir contém o metal que pode ter
sido depositado?
Dados: Massas atômicas Ni = 58,71; Zn = 65,37; Ag = 107,87;
Sn = 118,69; Pb = 207,19
a) Ni
b) Zn
c) Ag
d) Sn
e) Pb
1mol Ni 58,71
0,3mol Ni x
X= 17,613g como Ni2+
X = 8,81 g
2
x
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03. Uma peça de bijuteria recebeu um “banho de prata” (prateação)
por um processo eletrolítico. Sabendo que nessa deposição o
Ag+ se reduz a Ag e a quantidade de carga envolvida no processo
foi de 0,01 faraday, qual é a massa de prata depositada?
(massa molar: Ag = 108 g mol–1)
Ag+ + 1e- Ag
1mol e- 1mol Ag
1 Faraday 108g
0,01 Faraday X
X = 1,08 g Ag
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04. (UFRS) Sabendo que um faraday é igual a 96500 Coulombs, o
tempo, em segundo, necessário para eletrodepositar 6,35g de
Cu2+ utilizando uma corrente de 2 amperes é de: Dado: Cu=63,5
a) 6,3
b) 12,6
c) 4825
d) 9650
e) 19300
Cu2+ + 2e- Cu
2mol e- 1mol Cu
2Faraday 63,5 2.96500
6,35 X
X = 19300CQ=i.t
19300=2.t
t= 9650 segundos
x
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05. Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando a
seguinte 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 negativo
x
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Eletrólise

  • 1.
    Pilhas - reaçõesque produzem corrente elétrica. Eletroquímica Eletrólise - reações provocadas pela corrente elétrica. prof. CharlesQMC
  • 2.
    Eletrólise é areação não espontânea provocada pela passagem de corrente elétrica, através de uma solução. prof. CharlesQMC
  • 3.
    Na eletrólise, oselétrons saem da pilha 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 + . prof. CharlesQMC
  • 4.
    Célula Eletrolítica Pólo positivo ânodo Pólonegativo cátodo +- ânodocátodo X- e-+ X0 (oxidação) X- M++e- M0 (redução) ânodo M+ Cátodo prof. CharlesQMC
  • 5.
    • Para opólo negativo (cátodo) migram os cátions da solução, ocorrendo a sua redução: X+ + e-  Xo *Para o pólo positivo (ânodo) migram os ânions da solução, ocorrendo a sua oxidação: Y- - e-  Yo No circuito externo, o cátodo é o eletrodo onde chegam elétrons e o ânodo, onde saem os elétrons. prof. CharlesQMC
  • 6.
    Na Eletrólise -(CRAO) Cátodo - redução Anódo - oxidação Polo (-) Polo (+) O Cátion (+), íon positivo migra para o cátodo (-) O Ânion (-), íon negativo migra para o ânodo (+) prof. CharlesQMC
  • 7.
    Eletrólise Ígnea –substância pura no estado líquido sem a presença de água NaCl Na+ + Cl- D As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são: Na+ + e– Na 2 Cl– Cl2 + 2 e– - cátodo redução + anôdo oxidação prof. CharlesQMC
  • 8.
    Eletrólise - Ígnea- NaCl(aq) Fonte de corrente direta Fonte de corrente direta cátodo cátodoânodo ânodo e- e- e-e- prof. CharlesQMC
  • 9.
    Reação global daeletrólise ígnea cátodo: 2 Na+ + 2e- 2 Na ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e- global: 2 Na+ + 2Cl- 2 Na + Cl2 a eletrólise ígnea do cloreto de sódio (NaCl) produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2) Conclusão prof. CharlesQMC
  • 10.
    Eletrólise meio aquoso CAC+ + A- H2O H+ + OH- Facilidade de descarga crescente Metais 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 -, SO4 2-, ClO3 -...) Fluoreto (F-) OH- Ânions não-oxigenados (Cl-, Br-, I-) Hidrogeno-sulfato (HSO4 -) prof. CharlesQMC
  • 11.
    Eletrólise - NaCl(aq) NaClNa+ (aq) + Cl– (aq) H2O H+ (aq) + OH– (aq) prof. CharlesQMC
  • 12.
    Eletrólise - NaCl(aq) Produtosprimários da eletrólise prof. CharlesQMC
  • 13.
    Somando as quatroequações, temos a reação global do processo: 2 NaCl 2 Na+ + 2 Cl– 2 H2O 2 H+ + 2 OH– cátodo: 2 H+ + 2 e- H2 Ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e- 2 NaCl(aq) + 2H2O(l) 2 Na+ (aq) +2OH– (aq)+ H2(g) + 2 Cl2 A 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 solução final da eletrólise caracteriza soluções básicas. prof. CharlesQMC
  • 14.
    1ª Lei deFaraday 1 mol de elétrons 6,0.1023 e- 96500 Coulombs 1 Faraday = 1F transporta 2ª Lei de Faraday Q=i.t Q= carga (C) i= corrente (A) t= tempo (s) prof. CharlesQMC
  • 15.
    Oxidação: 2 H2O4H+ + O2 + 4e- Redução: 2x 4H2O + 4e- 4OH– + 2H2 1) (Unicamp-SP) Observe o esquema, representativo da eletrólise da água. As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são: 6H2O 4OH– +4H+ + 2H2 + O2a) b) 4H+ 4OH- neutra prof. CharlesQMC
  • 16.
    02. (ITA) Duranteuma eletrólise, a única reação que ocorreu no catodo foi a deposição de certo metal. Observou-se que a deposição de 8,81 gramas de metal correspondeu à passagem de 0,300mols de elétrons pelo circuito. Qual das opções a seguir contém o metal que pode ter sido depositado? Dados: Massas atômicas Ni = 58,71; Zn = 65,37; Ag = 107,87; Sn = 118,69; Pb = 207,19 a) Ni b) Zn c) Ag d) Sn e) Pb 1mol Ni 58,71 0,3mol Ni x X= 17,613g como Ni2+ X = 8,81 g 2 x prof. CharlesQMC
  • 17.
    03. Uma peçade bijuteria recebeu um “banho de prata” (prateação) por um processo eletrolítico. Sabendo que nessa deposição o Ag+ se reduz a Ag e a quantidade de carga envolvida no processo foi de 0,01 faraday, qual é a massa de prata depositada? (massa molar: Ag = 108 g mol–1) Ag+ + 1e- Ag 1mol e- 1mol Ag 1 Faraday 108g 0,01 Faraday X X = 1,08 g Ag prof. CharlesQMC
  • 18.
    04. (UFRS) Sabendoque um faraday é igual a 96500 Coulombs, o tempo, em segundo, necessário para eletrodepositar 6,35g de Cu2+ utilizando uma corrente de 2 amperes é de: Dado: Cu=63,5 a) 6,3 b) 12,6 c) 4825 d) 9650 e) 19300 Cu2+ + 2e- Cu 2mol e- 1mol Cu 2Faraday 63,5 2.96500 6,35 X X = 19300CQ=i.t 19300=2.t t= 9650 segundos x prof. CharlesQMC
  • 19.
    05. Um estudanteresolveu folhear sua chave com prata, utilizando a seguinte 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 negativo x prof. CharlesQMC