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As células eletrolíticas (eletrólise) Eletrólise estuda os fenômenos que acontecem em uma célula eletrolítica ou seja o efeito da eletricidade sobre as reações químicas.

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As células eletrolíticas

(eletrólise)

Eletrólise estuda os fenômenos que

acontecem em uma célula eletrolítica ou seja

o efeito da eletricidade sobre as reações

químicas.

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1- ELETRÓLISE ÍGNEA:

É o processo de decomposição de uma substância iônica

fundida por meio da passagem de corrente elétrica.

NaCl fundido (líquido)

2 Cl - Cl2 (g) + 2 e-

2 Na+ + 2 e - 2Na(l)

2 Na + + 2 Cl- 2 Na(l) + Cl 2 (g)

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2- ELETRÓLISE DE SOLUÇÕES AQUOSAS

USANDO ELETRODOS INERTES

H 2 O H+ + OH -

NaCl Na+ + Cl -

PÓLO NEGATIVO DESCARREGA EM PRIMEIRO LUGAR O CÁTION

DE REDUÇÃO MAIS FÁCIL

PÓLO POSITIVO DESCARREGA EM PRIMEIRO LUGAR O ÂNION

DE OXIDAÇÃO MAIS FÁCIL

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2- ELETRÓLISE DE SOLUÇÕES AQUOSAS

USANDO ELETRODOS INERTES

Ordem de descarga dos cátions

METAIS ALCALINOS< ALCALINOS TERROSOS < Al+3 < H+ <

Mn2+< Zn2+< Fe2+ <Cr 3+<Pb2+ <Ni2+ <Cu2+ <Ag+< Hg 2+ <Au 3+

Ordem de descarga dos ânions

Cl- < Br- < I- < S2- < R-COO- < OH- < NO3-< SO42 - <PO4

3-

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Pb Al Zn Na K Li H2 Cl2

F2 I2 O2

2- ELEMENTOS OBTIDOS POR ELETRÓLISE

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11- Produção de alumínio por eletrólise

A principal fonte de alumínio é o minério da bauxita, que apresenta este elemento

na forma de um óxido hidratado, associados a outros óxidos (Fe2O3), que são

eliminados durante o processo de beneficiamento. Após a separação destas

impurezas, o alumínio é isolado na forma de um hidróxido que é calcinado,

resultando em alumina (Al2O3).

Esta alumina é misturada a Criolite (Na3AlF6) para reduzir o ponto de fusão a

10000C, onde então a massalíquida é eletrolisada sob alta amperagem.

Redução (Catodo): Al3+ + 3e- → Al(s)

Oxidação (Anodo): O2- → 1/2O2(g) + 2e-

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Redução da H2O

Como o alumínio apresenta um

Potencial de redução menos que o

da água, não é possivel reduzilo

em solução aquosa

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Galvanoplastia

- Galvanoplastia é o processo de redução de um metal sobre a superfície de um

outro metal.

- Eletrólito: Deve conter o íon do metal a ser reduzido

- Cátodo: É o polo (-) e é o metal a ser recoberto.

- Ânodo: É o polo (+) e pode ser inerte ou do metal que ira se depositar.

DC Power

- +

Cu

e-

Redução

Au+ + e- → Au(s)

Oxidação

Au(s) → Au+ + 1e- Au+

CN-

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Refinaria Chumbo

Refino é o processo de purificação de

um metal por eletrólise.

O eletrólito contém Pb e o ânodo o

metal impuro é oxidado a metal puro

no cátodo.

É o mesmo que na galvanoplastia

(-) Pb2+ + 2e- → Pb(s

(+) Anodo: Impure Pb (Au, Ag, Zn)

DC Power

- +

Pb2+

NO3- Zn2+

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Zn oxidizes

Ag does not oxidize

Pb oxidizes

Au does not oxidize At the Anode

A tensão é controlada de modo a que:

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Pb2+ reduces

At the Cathode

Zn2+ does not reduce

A tensão é controlada de modo a que:

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A reação do alumínio em pó solido que promove a

redução ferro (ou outro metal). Éuma reação

Extremamente exotérmicca.

Aluminotermia

Fe2O3 + 2Al(s) → Al2O3(s) + 2Fe(l) + energia

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Leis de Faraday

1ª Lei de Faraday: A massa da substância transformada durante, a eletrólise é

diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que atravessa a solução.

m = k. Q

2ª a massa de uma substância transformada durante a eletrólise é diretamente

proporcional ao equivalente eletroquímico, ε ( massa transformada por 1 C).

m= k. ε

k= 1/96500 ε= massa molar/∆nox

m= (i.t. ε)/96500