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FÍSICO-QUÍMICA ELETRÓLISE 1. ELETRÓLISE: REAÇÃO NÃO-ESPONTÂNEA DE REDOX EM QUE OS ÍONS SOFREM DESCARGAS ELÉTRICAS, O ÍON TORNA- SE NEUTRO.

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2 FÍSICO-QUÍMICA ELETRÓLISE

3 1. ELETRÓLISE: REAÇÃO NÃO-ESPONTÂNEA DE REDOX EM QUE OS ÍONS SOFREM DESCARGAS ELÉTRICAS, O ÍON TORNA- SE NEUTRO.

4 2. NA ELÉTROLISE: (CRAO) CÁTODO : REDUÇÃO. ÂNODO: OXIDAÇÃO POLO (-)POLO (+) O CÁTION (+), ÍON POSITIVO MIGRA PARA O CÁTODO (-) O ÂNION (-) ÍON NEGATIVO MIGRA PARA O ÂNODO (+)

5 3. ELETRÓLISE ÍGNEA: PRIMEIRO O COMPOSTO SÓLIDO PASSA AO ESTADO LÍQUIDO (É FUNDIDO) PARA QUE HAJA CONDUÇÃO ELÉTRICA. COMO POR EXEMPLO A ELETRÓLISE ÍGNEA DO NAC: CÁTODO-CÁTODO- Â N O D O + Na + (CÁTION) Cl - (ÂNION)

6 1 – Fusão : NaCl (s) Na+() + Cl-() 2- Cátodo: Na+() + e- Na 0 () 3- Ânodo: Cl - () ½ Cl 2 () + e- EQUAÇÃO GLOBAL NaCl (s) Na 0 () + 1/2Cl 2 ()

7 4. ELETRÓLISE EM SOLUÇÃO AQUOSA: NA ÁGUA HAVERÁ COMPETIÇÃO: ENTRE O H + E O CÁTION E ENTRE O ÂNION E OH -. DEVEMOS ENTÃO MEMORIZAR A ESCALA DE PRIORIDADE DE DESCARGA.

8 ALCA- LINOS ALCA- LINOS TERRO- SOS A +3 H + DEMAIS CÁTIONS FACILIDADE DE DESCARGA AUMENTA

9 ÂNIONS OXIGE- NADOS FLUORE- TOS OH - HSO 4 - ÂNIONS NÃO OXIGENADOS FACILIDADE DE DESCARGA AUMENTA

10 ELETRÓLISE DO NaC EM SOLUÇÃO AQUOSA: 1- H 2 O H + + OH - 2- NaC (s) Na + (aq) + C - (aq) 3- Cátodo:H + + e- ½ H 2 4- Ânodo:C - ½ C 2 + e- NaC + H 2 O Na + + OH - + ½ H 2 + ½ C 2 AUTO-IONIZAÇÃO DISSOCIAÇÃO

11 QUANDO O H + REDUZ CONSIDERA-SE QUE A ÁGUA SOFRE REDUÇÃO, POIS O PRÓTON PROVÉM DA ÁGUA. QUANDO O OH - OXIDA CONSIDERA- SE QUE A ÁGUA OXIDA, POIS A HIDROXILA PROVÉM DA ÁGUA. MECANISMO DA OXIDAÇÃO DO OH - : 1ª ETAPA: 2OH - 2e- + H 2 O 2 2ª ETAPA: H 2 O 2 H 2 O + 1/2O 2 2OH - H 2 O + 1/2O 2 + 2e-

12 ESTEQUIOMETRIA NA ELETRÓLISE 1 FARADAY (F) = CARGA ELÉTRICA DE 1 MOL DE ELÉTRONS = C Q = i. t Q = CARGA EM COULOMB (C) i = CORRENTE ELÉTRICA EM AMPÈRE t = TEMPO EM SEGUNDOS.

13 QUAL A MASSA DE CÁLCIO (40g/mol) DEPOSITADA POR UMA CARGA DE 96500C QUANDO SUBMETIDO A ELETRÓLISE COM RENDIMENTO (R) DE 50%? RESOLUÇÃO: Ca e-Ca° 2 MOLS DE e-1 MOL DE Ca C 40g Ca 96500C Xg Ca 100% 20g 50% Xg X = 20g Ca X = 10g Ca 1º CONSIDERAR 100% DE R

14 m = massa em gramas. E = equivalente-grama E= massa molar do íon / carga do íon (Considerar a carga > 0). t = tempo em segundos i = corrente em Ampére C carga de 1 mol de elétrons E. t. i m = 96500C

15 QUAL A MASSA DE COBRE (63,5g/mol) DEPOSITADA NO CÁTODO, A PARTIR DA ELETRÓLISE DE 5L DE UMA SOLUÇÃO 1MOL/L DE NITRATO DE COBRE II, DURANTE 5 MINUTOS COM CORRENTE DE 965 AMPÉRE? RESOLUÇÃO: E = 63,5g/2 = 31,75g TEMPO(s) = 5.60s = 300s m = E.t.i / 96500C m = 31,75g.300s.965A / 96500C m = 31,75g.3 m = 95,25g


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