Eletrólise
Química
Ensino Médio
A eletrólise é um processo
fundamental na química, no qual a
passagem de corrente elétrica
através de um meio líquido
contendo íons induz reações
químicas. Esse processo ocorre em
cubas eletrolíticas, com a corrente
elétrica fornecida por um gerador,
como uma pilha. Os eletrodos
utilizados são geralmente inertes, e
as substâncias submetidas à
eletrólise podem estar no estado
fundido ou em solução aquosa.
Eletrólise
Pilhas Eletrólise
Processo espontâneo Processo não espontâneo
Transforma energia química em elétrica Transforma energia elétrica em energia
química
Ânodo (oxidação): polo negativo Ânodo (oxidação): polo positivo
Cátodo (redução): polo positivo Cátodo (redução): polo negativo
Eletrodos participam da reação Eletrodos inertes: não participam da reação
Comparação entre pilhas e eletrólise
Eletrólise ígnea
Na eletrólise ígnea, a substância pura é fundida, transformando-se em líquido sem a
presença de água. Um exemplo é a eletrólise do cloreto de sódio (NaCl), usando
eletrodos de platina, que produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2).
1. (UFU, 2009) A eletrólise é um processo
que separa, na cela eletrolítica, os
elementos químicos de uma substância,
através do uso da eletricidade. Esse
processo é um fenômeno físico-químico de
reação de oxirredução não espontânea.
Uma importante aplicação industrial da
eletrólise é a obtenção de sódio metálico,
com eletrodos inertes, a partir de cloreto
de sódio fundido.
A respeito desse processo industrial, é
correto afirmar que, além da obtenção do
sódio metálico, também se observa a
formação:
B
C
D
A
de hidróxido de sódio fundido,
basificando o meio, e de moléculas de
gás cloro e de gás hidrogênio,
respectivamente, no ânodo e no
cátodo da cela eletrolítica.
de moléculas de gás hidrogênio
no cátodo da cela eletrolítica
de moléculas de gás cloro no ânodo
da cela eletrolítica.
tanto de moléculas de gás cloro como
de gás hidrogênio, respectivamente,
no ânodo e no cátodo da cela
eletrolítica.
B
C
D
A
de hidróxido de sódio fundido,
basificando o meio, e de moléculas
de gás cloro e de gás hidrogênio,
respectivamente, no ânodo e no
cátodo da cela eletrolítica.
de moléculas de gás hidrogênio no
cátodo da cela eletrolítica.
de moléculas de gás cloro no ânodo
da cela eletrolítica.
tanto de moléculas de gás cloro
como de gás hidrogênio,
respectivamente, no ânodo e no
cátodo da cela eletrolítica.
Correção
(UFU, 2009) A eletrólise é um processo que
separa, na cela eletrolítica, os elementos
químicos de uma substância, por meio do
uso da eletricidade. Esse processo é um
fenômeno físico-químico de reação de
oxirredução não espontânea. Uma
importante aplicação industrial da
eletrólise é a obtenção de sódio metálico,
com eletrodos inertes, a partir de cloreto
de sódio fundido.
A respeito desse processo industrial, é
correto afirmar que, além da obtenção do
sódio metálico, também se observa a
formação:
Eletrólise aquosa
Prioridade de descarga
Cátions: grupo 1 < grupo 2 < Al3+ < H+ < Todos os demais cátions
Ânions: ânions oxigenados e F– < OH– < Todos os demais ânions
Na eletrólise aquosa, consideramos não apenas os íons do soluto dissolvido, mas
também os íons H+ e OH- resultantes da autoionização da água.
H2O → H+
(aq) + OH-
(aq)
Apenas um dos cátions e um dos ânions sofrem descarga nos eletrodos seguindo uma
ordem de prioridade.
Eletrólise aquosa do NaCl
O composto iônico dissolvido em água sofre
dissociação:
2 NaCl(aq) → 2 Na+
(aq) + 2 Cl-
(aq)
A água sofre
autoionização:
2 H2O(l) → 2 H+
(aq) + 2 OH-
(aq)
Segundo a prioridade de descarga: H+ > Na+ e Cl- >
OH-
No cátodo, o cátion H+ sofre
redução:
2 H+
(aq) + 2 e- → H2(g)
No ânodo, o ânion Cl- sofre oxidação: 2 Cl-
(aq) → Cl2(g) + 2 e-
Reação global: 2 NaCl(aq) + 2 H2O(l) → 2 Na+
(aq) + 2 OH-
(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Na eletrólise do NaCl em solução aquosa, obtêm-se hidróxido de sódio (NaOH), gás
hidrogênio
(H2) e gás cloro (Cl2).
Tabela 1. Resumo da eletrólise
aquosa do NaCl
Experimento eletrólise
aquosa.
Cátodo Ânodo
Migração de íons Na+ e H+ Cl- e OH-
Prioridade de
descarga
H+ > Na+ Cl-> OH-
Semirreação Redução: 2H+
(aq) + 2 e- → H2(g) Oxidação: 2Cl- → Cl2(g) + 2 e-
Íons presentes
na solução final
Na+
(aq) OH-
(aq)
2. (Enem, 2017) A eletrólise é um processo
não espontâneo de grande importância
para a indústria química. Uma de suas
aplicações é a obtenção do gás cloro e do
hidróxido de sódio, a partir de uma
solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse
procedimento, utiliza- se uma célula
eletroquímica, como ilustrado.
vapor de água.
hidrogênio molecular.
oxigênio molecular.
hipoclorito de sódio.
No processo eletrolítico
ilustrado, o
produto secundário obtido é o:
cloreto de hidrogênio.
B
C
D
A
E
Correção
No processo eletrolítico
ilustrado, o produto secundário
obtido é o:
B
C
D
A
E
vapor de água.
hidrogênio molecular.
hipoclorito de sódio.
oxigênio molecular.
cloreto de hidrogênio.
Na
prática
−
Ânodo + : 2Cl → Cl2(g) +
2e
−
Cátodo − : 2H2O(l) +
2e
−
→ H2(g) +
2OH
−
(aq)
2
(l)
−
2H O + 2Cl Glob
al
H + Cl + 2OH
−
2(g) 2(g)
(aq)
Produto secundário:
H2(g)
Pesquisa: galvanoplastia
Utilizando o conhecimento adquirido nesta aula, pesquise sobre a aplicação da
eletrólise em
semijóias e
responda.
O que é uma
semijoia?
O que você entende por uma peça folheada ou banhada a
ouro?
É possível cobrir um metal com outro
metal?
•
•
•
• Qual é a importância da eletrólise na indústria, especialmente na obtenção de
substâncias
essenciais para diversos processos
produtivos?
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  • 1.
  • 2.
    A eletrólise éum processo fundamental na química, no qual a passagem de corrente elétrica através de um meio líquido contendo íons induz reações químicas. Esse processo ocorre em cubas eletrolíticas, com a corrente elétrica fornecida por um gerador, como uma pilha. Os eletrodos utilizados são geralmente inertes, e as substâncias submetidas à eletrólise podem estar no estado fundido ou em solução aquosa. Eletrólise
  • 3.
    Pilhas Eletrólise Processo espontâneoProcesso não espontâneo Transforma energia química em elétrica Transforma energia elétrica em energia química Ânodo (oxidação): polo negativo Ânodo (oxidação): polo positivo Cátodo (redução): polo positivo Cátodo (redução): polo negativo Eletrodos participam da reação Eletrodos inertes: não participam da reação Comparação entre pilhas e eletrólise
  • 4.
    Eletrólise ígnea Na eletróliseígnea, a substância pura é fundida, transformando-se em líquido sem a presença de água. Um exemplo é a eletrólise do cloreto de sódio (NaCl), usando eletrodos de platina, que produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2).
  • 5.
    1. (UFU, 2009)A eletrólise é um processo que separa, na cela eletrolítica, os elementos químicos de uma substância, através do uso da eletricidade. Esse processo é um fenômeno físico-químico de reação de oxirredução não espontânea. Uma importante aplicação industrial da eletrólise é a obtenção de sódio metálico, com eletrodos inertes, a partir de cloreto de sódio fundido. A respeito desse processo industrial, é correto afirmar que, além da obtenção do sódio metálico, também se observa a formação: B C D A de hidróxido de sódio fundido, basificando o meio, e de moléculas de gás cloro e de gás hidrogênio, respectivamente, no ânodo e no cátodo da cela eletrolítica. de moléculas de gás hidrogênio no cátodo da cela eletrolítica de moléculas de gás cloro no ânodo da cela eletrolítica. tanto de moléculas de gás cloro como de gás hidrogênio, respectivamente, no ânodo e no cátodo da cela eletrolítica.
  • 6.
    B C D A de hidróxido desódio fundido, basificando o meio, e de moléculas de gás cloro e de gás hidrogênio, respectivamente, no ânodo e no cátodo da cela eletrolítica. de moléculas de gás hidrogênio no cátodo da cela eletrolítica. de moléculas de gás cloro no ânodo da cela eletrolítica. tanto de moléculas de gás cloro como de gás hidrogênio, respectivamente, no ânodo e no cátodo da cela eletrolítica. Correção (UFU, 2009) A eletrólise é um processo que separa, na cela eletrolítica, os elementos químicos de uma substância, por meio do uso da eletricidade. Esse processo é um fenômeno físico-químico de reação de oxirredução não espontânea. Uma importante aplicação industrial da eletrólise é a obtenção de sódio metálico, com eletrodos inertes, a partir de cloreto de sódio fundido. A respeito desse processo industrial, é correto afirmar que, além da obtenção do sódio metálico, também se observa a formação:
  • 7.
    Eletrólise aquosa Prioridade dedescarga Cátions: grupo 1 < grupo 2 < Al3+ < H+ < Todos os demais cátions Ânions: ânions oxigenados e F– < OH– < Todos os demais ânions Na eletrólise aquosa, consideramos não apenas os íons do soluto dissolvido, mas também os íons H+ e OH- resultantes da autoionização da água. H2O → H+ (aq) + OH- (aq) Apenas um dos cátions e um dos ânions sofrem descarga nos eletrodos seguindo uma ordem de prioridade.
  • 8.
    Eletrólise aquosa doNaCl O composto iônico dissolvido em água sofre dissociação: 2 NaCl(aq) → 2 Na+ (aq) + 2 Cl- (aq) A água sofre autoionização: 2 H2O(l) → 2 H+ (aq) + 2 OH- (aq) Segundo a prioridade de descarga: H+ > Na+ e Cl- > OH- No cátodo, o cátion H+ sofre redução: 2 H+ (aq) + 2 e- → H2(g) No ânodo, o ânion Cl- sofre oxidação: 2 Cl- (aq) → Cl2(g) + 2 e- Reação global: 2 NaCl(aq) + 2 H2O(l) → 2 Na+ (aq) + 2 OH- (aq) + H2(g) + Cl2(g) Na eletrólise do NaCl em solução aquosa, obtêm-se hidróxido de sódio (NaOH), gás hidrogênio (H2) e gás cloro (Cl2).
  • 9.
    Tabela 1. Resumoda eletrólise aquosa do NaCl Experimento eletrólise aquosa. Cátodo Ânodo Migração de íons Na+ e H+ Cl- e OH- Prioridade de descarga H+ > Na+ Cl-> OH- Semirreação Redução: 2H+ (aq) + 2 e- → H2(g) Oxidação: 2Cl- → Cl2(g) + 2 e- Íons presentes na solução final Na+ (aq) OH- (aq)
  • 10.
    2. (Enem, 2017)A eletrólise é um processo não espontâneo de grande importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse procedimento, utiliza- se uma célula eletroquímica, como ilustrado. vapor de água. hidrogênio molecular. oxigênio molecular. hipoclorito de sódio. No processo eletrolítico ilustrado, o produto secundário obtido é o: cloreto de hidrogênio. B C D A E
  • 11.
    Correção No processo eletrolítico ilustrado,o produto secundário obtido é o: B C D A E vapor de água. hidrogênio molecular. hipoclorito de sódio. oxigênio molecular. cloreto de hidrogênio. Na prática − Ânodo + : 2Cl → Cl2(g) + 2e − Cátodo − : 2H2O(l) + 2e − → H2(g) + 2OH − (aq) 2 (l) − 2H O + 2Cl Glob al H + Cl + 2OH − 2(g) 2(g) (aq) Produto secundário: H2(g)
  • 12.
    Pesquisa: galvanoplastia Utilizando oconhecimento adquirido nesta aula, pesquise sobre a aplicação da eletrólise em semijóias e responda. O que é uma semijoia? O que você entende por uma peça folheada ou banhada a ouro? É possível cobrir um metal com outro metal? • • • • Qual é a importância da eletrólise na indústria, especialmente na obtenção de substâncias essenciais para diversos processos produtivos?