Eletrólise – O que é? Como funciona? Tipos e  Leis

A eletrólise é pouco conhecida, principalmente por não ser aplicada por todos no dia a dia, mas é largamente utilizada na indústria, com destaque para a metalúrgica e a química, em seus processos de produção.

Mas, o que é a eletrólise e como ela ocorre? A seguir, esclarecemos essas dúvidas e apresentamos outros detalhes relevantes sobre o tema. Confira e aumente seu conhecimento, aqui no Gestão educacional!

O que é eletrólise

eletrólise o que é

Eletrólise é uma reação não espontânea que possui como finalidade converter energia elétrica em energia química. Para que esse processo ocorra, a presença de íons livres é obrigatória.

[CONFIRA TAMBÉM: O QUE É ENERGIA ELÉTRICA?]

Como a eletrólise ocorre

Dois elementos são fundamentais para que a eletrólise aconteça: a presença de íons livres, como já citado anteriormente, e um gerador de energia elétrica, podendo ser desde algo de grande porte (uma bateria) ou pequeno porte (uma pilha).

O processo de eletrólise é realizado dentro de uma célula eletrolítica, com um ânodo e um cátodo. O gerador fornecerá elétrons para o cátodo e roubará elétrons do ânodo, de modo a montar um circuito e gerar duas reações: redução e oxidação.

Todo esse processo consegue isolar substâncias químicas de produtos, por exemplo, o alumínio e o hidróxido de sódio, bem como purificar metais, aumentando a durabilidade. Justamente por isso, a eletrólise é tão utilizada na indústria.

Tipos de eletrólise

eletrólise

Existem dois tipos de eletrólise, que são estabelecidos de acordo com o veículo utilizado para garantir íons no processo e assegurar que as reações de redução e oxidação realmente ocorra.

Eletrólise ígnea

Trata-se da eletrólise que ocorre a partir do eletrólito fundido, isto é, um veículo que passou pelo processo de fusão. Um dos exemplos mais comuns é o cloreto de sódio, representado pela sigla NaCl.

Quando o NaCl é aquecido a uma temperatura de 808 graus Celsius, ele é fundido e seus íons (Na+ e Cl) adquirem maior facilidade de movimentação, porque o veículo está em estado líquido. Assim, garante-se a realização do processo de eletrólise.

Eletrólise aquosa

A eletrólise aquosa consiste na diluição de um solvente ionizante na água. Nesse ponto, a única diferença é que os elementos da água também são ionizados, tendo a seguinte dissociação: H2O – H+ + OH.

Essa ionização da água não altera o resultado da eletrólise. O que ocorre é que somente alguns íons participarão do processo e outros ficarão como espectadores.

Curiosamente, essa é uma característica comum de eletrólises aquosas, ou seja, somente parte dos íons participam do processo. E como saber quais participarão? Simples, isso é estabelecido por uma ordem de facilidade de descarga:

Para cátions

  1. Metais alcalinos, metais alcalinos-terrosos e alumínio: possuem menor facilidade de descarga, sempre;
  2. Hidrogênio: tem média facilidade de descarga;
  3. Demais cátions: todos, excluindo os anteriores, possuem maior facilidade de descarga.

Portanto, considerando uma eletrólise aquosa com NaCl, teremos os cátions Na+ e H+. O Na+ é um metal alcalino-terroso e, de acordo com a ordem supracitada, é o que possui menor facilidade de descarga. Portanto, ele ficará de espectador da eletrólise e cederá lugar para o H+.

Para ânions

  1. Ânions oxigenados fluoretos: sempre têm menor facilidade de descarga;
  2. Ânion OH: possui média facilidade de descarga;
  3. Ânions não oxigenados e hidrogênio-sulfato: todos, excluindo os anteriores, têm maior facilidade de descarga.

Ainda tomando como exemplo uma eletrólise aquosa com NaCl, tem-se os ânions OH e Cl, sendo esse último classificado como um ânion não oxigenado, apresentando maior facilidade de descarga. Portanto, ele assume o papel de principal e deixa o OH como espectador.

Leis da eletrólise

Existem duas leis da eletrólise e ambas foram criadas pelo químico e físico inglês Michael Faraday, no ano de 1834. A primeira lei determina que a massa de um elemento do processo de eletrólise é diretamente proporcional à quantidade de energia que passa pela célula eletrolítica.

Para facilitar, essa primeira lei foi transformada em uma equação que permite calcular os valores. Trata-se da seguinte fórmula: Q (carga elétrica) = i (intensidade da corrente elétrica em ampere) x t (tempo de passagem da corrente elétrica em segundos).

Já a segunda lei dita que massas inseridas durante a eletrólise pela mesma quantidade de eletricidade são diretamente proporcionais aos seus equivalentes químicos.

Há, ainda, uma equação para cálculo da segunda lei: M (massa das substâncias) = K (constante de proporcionalidade) x E (equivalente grama da substância).


Referências utilizadas neste conteúdo:

Eletrólise. Disponível em: <http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/eletrolise/eletrolise/>

Eletrólise. Disponível em: <http://educacao.globo.com/quimica/assunto/eletroquimica/eletrolise.html>


Rafaela Cortes

Rafaela Cortes

Jornalista formada pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Revoltada por natureza, vê na comunicação uma oportunidade de extravasar a sua paixão por curiosidades, arte e conhecimento.

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