ELETROQUÍMICA - ELETRÓLISE

Apresentação em tema: "ELETROQUÍMICA - ELETRÓLISE"— Transcrição da apresentação:

1 ELETROQUÍMICA - ELETRÓLISE
B SC ELETROQUÍMICA - ELETRÓLISE

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 (-)
O CÁTION (+), ÍON POSITIVO MIGRA PARA O CÁTODO (-) O ÂNION (-) ÍON NEGATIVO MIGRA PARA O ÂNODO (+)

5 + Na+ (CÁTION) Cl- (ÂNION)
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 NaCℓ: C Á T O D O - Â N O D + Na+ (CÁTION) Cl- (ÂNION)

6 1 – Fusão : NaCl (s) Na+(ℓ) + Cl-(ℓ) 2- Cátodo: Na+(ℓ) + e- Na0(ℓ)
3- Ânodo: Cl-(ℓ) ½ Cl2(ℓ) + e- EQUAÇÃO GLOBAL NaCl (s) Na0(ℓ) + ½ Cl2(ℓ)

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 DEMAISCÁTIONS H+ Aℓ+3 ALCA- LINOS TERRO- SOS FACILIDADE DE DESCARGA AUMENTA ALCA- LINOS

9 HSO4- ÂNIONS NÃO OXIGENADOS OH- FLUORE-TOS FACILIDADE DE DESCARGA AUMENTA ÂNIONSOXIGE-NADOS

10 ELETRÓLISE DO NaCℓ EM SOLUÇÃO AQUOSA:
1- H2O H OH- 2- NaCℓ(s) Na+(aq) + Cℓ-(aq) 3- Cátodo: H+ + e ½ H2 4- Ânodo: Cℓ ½ Cℓ2 + e- NaCℓ + H2O Na+ + OH- + ½ H2 + ½ Cℓ2 AUTO-IONIZAÇÃO DISSOCIAÇÃO REDUÇÃO OXIDAÇÃO

11 QUANDO O OH- OXIDA CONSIDERA-SE QUE A ÁGUA OXIDA, POIS A HIDROXILA PROVÉM DA ÁGUA.
MECANISMO DA OXIDAÇÃO DO OH- : 1ª ETAPA: 2H2O H OH- 2ª ETAPA: 2OH e H2O2 3ª ETAPA: H2O H2O ½ O2 1H2O H ½ O e-

12 QUANDO O H+ REDUZ CONSIDERA-SE QUE A ÁGUA SOFRE REDUÇÃO, POIS O PRÓTON PROVÉM DA ÁGUA.
MECANISMO DA REDUÇAÕ DO H+ 1ª ETAPA: 2H2O H OH- 2ª ETAPA: 2H e H2 2H2O + 2e H2 + 2OH-

13 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.

14 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 g Ca 96500C Xg Ca 100% g 50% Xg 1º CONSIDERAR 100% DE R X = 20g Ca X = 10g Ca

15 E. t. i m = 96500C 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. 96500C carga de 1 mol de elétrons

16 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 m = 95,25g