O que a eletrólise produz?

Perguntado por: rsilveira . Última atualização: 19 de maio de 2023
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A eletrólise é baseada num fenômeno inverso ao da pilha. Na eletrólise, o processo não é espontâneo, como acontece nas pilhas. Ou seja, a eletrólise converte a energia elétrica em energia química, já a pilha gera energia elétrica a partir de energia química.

A eletrólise é um processo químico não espontâneo que ocorre graças ao fornecimento de energia elétrica por meio de uma fonte geradora. A Eletrólise é um ramo estudado pela Eletroquímica, em que a energia elétrica é transformada em energia química, ou seja, trata-se de um processo inverso ao que ocorre nas pilhas.

A eletrólise ocorre em cubas (ou celas) eletrolíticas, com dois eletrodos ligados aos terminais de um gerador de corrente contínua. Cátodo: É o eletrodo negativo que atrai cátions, e é nele que ocorre a redução do cátion. Ânodo: O eletrodo positivo que atrai ânions e, por isso, é aqui que se dá a oxidação do ânion.

A eletrólise da água é um processo muito importante, tendo em vista que o hidrogênio é um gás que pode ser usado como combustível. Como os combustíveis derivados do petróleo não são renováveis, o gás hidrogênio pode tornar-se uma alternativa importante.

A eletrólise da água ocorre quando passamos uma corrente contínua por ela, desde que a tornemos condutora, pois a água pura não conduz corrente elétrica. A decomposição da água ocorre quando efetuamos a quebra das ligações entre átomos de hidrogênio e oxigênio.

Leis da eletrólise

  • “A massa de uma substância formada ou transformada por eletrólise é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica que atravessa o sistema de um eletrodo a outro.”
  • Q = i . t.
  • Q = i . t. Q = (5,36 . 10-1 A) . ( 30 s) Q = 965 C.

Diferenças: Na pilha as reações são espontâneas e a energia química se transforma em energia elétrica e a eletrólise é um processo não espontâneo de descarga de íons, baseado na conversão de energia elétrica em energia química.

Os componentes básicos de uma eletrólise em meio aquoso são:

  • Dois eletrodos inertes (não sofrem nenhuma reação). Um deve ser ligado ao cátodo da bateria, e o outro, ao ânodo;
  • Cuba;
  • Uma solução com água e um soluto iônico;
  • Uma fonte de corrente contínua (bateria).

As pilhas são sistemas eletroquímicos que transformam energia química em energia elétrica por meio de reações de oxirredução espontâneas. Dentro da Química, as pilhas são conhecidas como células galvânicas, ou voltaicas, que são os sistemas capazes de produzir corrente elétrica por meio de uma reação de oxirredução.

Nos aspectos quantitativos da eletrólise, temos que relacionar a carga elétrica, a intensidade da corrente e o tempo aplicados com a quantidade de íons reduzidos.

A corrosão é um processo de oxirredução, ou seja, um material (no caso, o metal) sofre oxidação (perde elétrons), e o outro, redução (ganha elétrons). Para sofrer oxidação, o metal deve apresentar um potencial de redução (Ered) menor que o material que entrou em contato com ele.

As reações na eletrólise podem ocorrer de várias maneiras, depende do estado físico em que estiver a solução que vai ser submetida à reação: pode estar liquefeita (fundida) ou em solução aquosa. Elas se classificam em eletrólise ígnea e semi-reação (catódica ou anódica).

Eletrólise ígnea é um fenômeno químico no qual um composto iônico qualquer (sal ou base, por exemplo), após sofrer o processo de fusão (mudar do estado sólido para o estado líquido), é submetido a uma corrente elétrica externa, o que leva à produção duas novas substâncias químicas.

Esse tipo de eletrólise é muito utilizado industrialmente para preparar, por ano, milhões de toneladas de metais que não existem isolados na natureza, que servem como matéria-prima para a fabricação de medicamentos, alimentos, produtos têxteis e derivados do petróleo.

Alguns métodos são utilizados, entre eles, a eletrólise. Para isso, basta encher um balde plástico com água. A quantidade deve ser suficiente para submergir o objeto com óxido de ferro. Em seguida, acrescenta-se uma colher de sopa de bicarbonato de sódio para cada três litros de água.

O processo se denomina eletrólise de alta temperatura (HTE) ou eletrólise do vapor de água e utiliza um material cerâmico sólido como eletrólito. Os elétrons do circuito externo são combinados com a água no cátodo para formar o gás hidrogênio e íons de carga negativa.

O hidrogênio será obtido por meio da eletrólise da água, um processo químico que utiliza corrente elétrica para decompor a água em seus constituintes, hidrogênio (H, formando H2) e oxigênio (O, formando O2) existentes na molécula de água (H2O).

A eletrólise da água é uma maneira direta de obter hidrogênio e oxigênio no estado gasoso com elevado grau de pureza.

A hidrólise tem aplicações tanto em reações orgânicas quanto inorgânicas. De maneira geral podemos destacar as reações de saponificação de ácidos graxos, inversão de açúcar, preparação de álcoois e ácidos a partir de ésteres, hidrólises de produtos naturais como amidos, glicosídeos, proteínas.

Faraday: Carga correspondente a 1 mol de elétrons (ou 6,022 x 1023 elétrons). Coulomb: É a quantidade de carga elétrica transportada por uma corrente de 1 ampere durante 1 segundo. A quantidade de eletricidade ou de carga pode ser estabelecida em unidades de coulomb (C) ou de faraday (F).

Aplicações da eletrólise
Obtenção de elementos químicos: síntese de sódio, alumínio, lítio, berílio, entre outros, por eletrólise ígnea. Purificação de metais: cobre pode ser purificado em uma célula eletrolítica. Galvanização: consiste na eletrodeposição de metais como cromo, níquel, cobre, zinco ou outros.