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* Nas pilhas, a energia de uma reaçãoespontânea de oxirredução é transformada emenergia elétrica;
* Quando ocorre o processo oposto, na qual aenergia elétrica origina um processo não-espontâneo de oxirredução, temos umaeletrólise;
* A eletrólise é um processo provocado por umgerador, ou seja, é uma transformaçãoartificial. Apesar de não ocorrer naturalmente,ela tem enorme importância prática.
* A produção industrial de muitas substâncias como osmetais alcalinos e alcalinos terrosos, gás hidrogênio,gás cloro e os recobrimentos metálicos (como acromação e a niquelação) são algumas das váriasaplicações da eletrólise;
* Substâncias iônicas conduzem corrente elétrica quandofundidas ou em soluções aquosas. Essa condução deeletricidade se deve à formação de substâncias noseletrodos;
* Se a passagem de corrente se dá em uma substânciaiônica no estado de fusão, temos uma eletrólise ígnea;
* Se o líquido condutor for uma solução aquosa, ocorreuma eletrólise aquosa.
* Em Física, no estudo da eletricidade, gerador é umsistema que transforma algum tipo de energia emenergia elétrica. Uma pilha é, portanto, um geradorno qual a energia potencial química étransformada em energia elétrica;
* Já um receptor faz exatamente o contrário, porexemplo, um ventilador transforma energia elétricaem energia mecânica;
• O pólo negativo do receptor funciona como umaextensão do pólo negativo do gerador;
• Vamos analisar um circuito elétrico em que umapilha é o gerador e uma solução eletrolíticafunciona como receptor.
* Uma pilha caseira será o nosso gerador;
* Prendemos dois fios condutores, que funcionarão comoextensões do gerador e uma lâmpada de teste;
* Um líquido eletrolítico será o receptor;
* Duas barras de grafite servirão de eletrodos inertes,apenas para fechar o circuito;
* Após o circuito montado, qual será o sentido do fluxo deelétrons?
* Os elétrons saem do pólo negativo do gerador;
* O gerador “rouba” elétrons do pólo positivo do receptor eos empurram para o pólo negativo do receptor;
* A seguir estudaremos as eletrólises e os geradores nãoserão mais representados nas ilustrações.
* As semirreações que ocorrem na eletrólise não sãoespontâneas, mais sim, forçadas pelo gerador;
• No modelo de eletrólise mostrado na ilustraçãoseguinte, os ânions B- são atraídos para o pólopositivo e, praticamente, forçados a perderelétrons;
- Pólo (+) – Ânodo : B- → B° + 1 elétron
* Ao mesmo tempo, o gerador faz o cátion A+receberem elétrons;
- Pólo (-) – Cátodo : A+ + 1 elétron → A°
* A seguir é mostrado um esquema do processoglobal da eletrólise.
* A equação química da eletrólise, ou seja, dareação não-espontânea provocada pelacorrente elétrica é a soma das semirreações;
* Essas semirreações também são conhecidascomo descargas, pois ocorre uma anulaçãodas cargas dos íons;
- Pólo (+): B- → B° + 1 elétron (descarga doânion)
- Pólo (-): A+ + 1 elétron → A° (descarga docátion)
- Eletrólise: A+ + B- → A° + B° (reação global)
* A cada ano, são produzidos milhões de toneladas
de metais (como alumínio, sódio e magnésio) por
um único método: a eletrólise ígnea;
* O modelo geral desse método é caracterizado pelo
fato de as substâncias iônicas no estado de fusão
sofrerem a ação da corrente elétrica mantida por
um gerador;
* Compostos iônicos fundem-se em altas
temperaturas, o que explica outra importante
característica das eletrólises ígneas: a ausência
de água.
* O metal sódio, por exemplo, é obtido na eletrólise ígneado cloreto de sódio fundido, em um processo queocorre a 800 °C.
NaCℓ → Na+ + Cℓ -1
fusão a 800°C
* A reação da eletrólise do Nacℓ é dada pela soma dassemirreações:
- Pólo positivo → Na+ + 1 elétron → Na (.2)
- Pólo negativo → 2Cℓ- → Cℓ2(g) + 2 elétrons
2Na+ + 2 elétrons → 2Na
2Cℓ- → Cℓ2(g) + 2 elétrons
----------------------------------------------
2Na+ + 2Cℓ- → 2Na + Cℓ2
* A eletrólise é uma reação não-espontânea e, por isso, areação inversa é espontânea. Portanto os produtos daeletrólise precisam ser separados,pois, eles reagiriamao entrarem em contato;
* A reação do Na com Cℓ2(g), por exemplo, é tãoespontânea que chega a ser explosiva;
2Na + Cℓ2(g)→ 2NaCℓ (reação explosiva)
* O gás cloro é um subproduto importante desse processoindustrial, com larga aplicação na produção decompostos orgânicos clorados, de alvejantes e notratamento da água;
* A aparelhagem industrial da eletrólise ígnea do cloretode sódio está representada a seguir: