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terça-feira, 26 de agosto de 2014

ELETRÓLISE(ENEM)

Normalmente, as reações de eletrólise em meio aquoso eletrólise ígnea são realizadas com eletrodos de grafite e de platina, que não participam da reação; apenas conduzem a corrente elétrica. Porém, existem alguns casos específicos, em que é necessário o uso de eletrodos ativos, ou seja, que sofrem redução e oxidação.
Os principais casos de uso desses eletrodos que participam do processo de oxirredução são: apurificação eletrolítica de metais, como o zinco, cobalto, níquel e, principalmente, o cobre; e também agalvanoplastia. Vejamos como ocorre cada caso:
• Purificação Eletrolítica do Cobre: esse refino eletrolítico do cobre consegue produzir uma pureza de cerca de 99,9% e é usado, principalmente, para fazer fios de cobre que, se tiverem o mínimo de impureza, podem ter a sua capacidade de conduzir a corrente elétrica muito diminuída.
Observe como esse processo ocorre, vendo o esquema de uma cuba eletrolítica montado abaixo:
Esquema de Purificação eletrolítica do cobre.
É aplicada uma diferença de potencial na solução aquosa de Sulfato de Cobre (CuSo4(aq)) – que é condutora de eletricidade – para que o ânodo, que é um cobre metálico impuro, perca elétrons, ou seja, sofra oxidação, liberando seus cátions (Cu2+), que se depositam na placa negativa. Essa pode ser uma placa inerte de platina, ou, o que é melhor, uma placa pura de cobre. Ela constitui o cátodo, que se reduz, pois o cobre se deposita nela. Desse modo, as semirreações que ocorrem nos eletrodos são:
Reações de oxirredução que ocorrem na eletrólise de purificação do cobre
O fato de ter dado resultado zero indica que não houve uma reação química, mas apenas o transporte de cobre. No fundo do recipiente se encontram as outras substâncias impuras que estavam no cobre como ouro, prata, sílica (areia) e outros minérios, que podem até ser vendidos.
• Galvanoplastia: é aplicado um revestimento metálico sobre um material que se deseja proteger de corrosão.
O metal escolhido para o revestimento – que pode ser o cromo (cromeação), níquel (niquelação), a prata (prateação), o ouro (douração) ou o zinco (galvanização) – será o ânodo, eletrodo positivo, que sofre oxidação, perdendo elétrons. Ele sofre oxidação no lugar do material que foi protegido, porque seu potencial de redução é maior.
Já o eletrodo negativo, isto é, o cátodo, que recebe esses elétrons e sofre redução, é o próprio material que foi revestido. Dessa forma, ele se mantém protegido mesmo se sua superfície for de alguma forma violada.
Eletrólise ígnea: Ocorre em altas temperaturas e na ausência de água. Nesse tipo de eletrólise, o sólido iônico deve estar liquefeito por aquecimento (fusão) para os íons se deslocarem com mais facilidade até os eletrodos e aí sim se descarregarem.

Os íons neste caso são provenientes dos metais: Magnésio (metal alcalinoterroso) ou Sódio (metal alcalino). Veja as equações do processo:

Mg2+ + 2é → Mg0

Na+ + é → Na0 


Essas são as semirreações catódicas da Eletrólise Ígnea. O índice 0 nos produtos indica que o elemento está em sua forma natural.

Eletrólise aquosa: Nesse caso existem os íons resultantes da dissociação iônica do eletrólito e os íons do meio aquoso que também participam do processo (cátions H+ e ânions OH- provenientes da autoionização da água).

Como se sabe, os íons H+ presentes na eletrólise aquosa têm maior facilidade de descarregar se comparados ao Na+ e Mg2+, e por isso este método não é aplicado à Eletrólise de Metais Alcalinos e Alcalinoterrosos. Vejamos agora de onde é retirada a matéria-prima para a produção desses metais:

A água do mar fornece as substâncias: Cloreto de Sódio (NaCl) e Cloreto de Magnésio (MgCl2), e através da eletrólise ígnea é possível obter Sódio e Magnésio no estado puro.
http://www.brasilescola.com/quimica/funcao-eletrolise.htm

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