Pilha e eletrólise são processos contrários, os sinais do ânodo e cátodo são também invertidos.

ÂNODO

pilha: fornece elétrons , sinal negativo

eletrólise : recebe elétrons dos ânions do eletrólito e tem sinal positivo.

CÁTODO

pilha: recebe elétrons e tem sinal positivo

eletrólise : fornece elétrons dos cátions do eletrólito e tem sinal negativo

ÂNODO : tanto na pilha como na eletrólise é o local onde ocorre oxidação

CÁTODO : tanto a pilha como na eletrólise é o local onde corre redução.

Eletrólise

Há dois tipos de eletrólise: eletrólise ígnea e eletrólise em soluções aquosas.

ELETRÓLISE ÍGNEA:

É o processo de decomposição de uma substância iônica fundida por meio da passagem de corrente elétrica.

A eletrólise do cloreto de sódio fundido
( um exemplo de eletrólise ígnea )

Ela consiste em um par de eletrodos inertes, digamos, de platina, mergulhados no NaCl fundido (líquido).

Como o ponto de fusão do NaCl é cerca de 800^oC, a célula deve operar acima desta temperatura.

A bateria ligada por meio do circuito externo tem a finalidade de bombear elétrons para fora do ânodo e para dentro do cátodo.

Os íons de cloro com a sua carga negativa são atraídos ao ânodo, onde perdem um elétron:

Cl ^- Cl + e^-

os átomos de cloro se juntam, dois a dois, formando gás Cl₂:

2 Cl ^- Cl₂ (g)

a reação anódica é:

2 Cl ^- Cl₂ (g) + 2 e ^-

Os íons de sódio positivamente carregados são atraídos para o cátodo, onde cada íon recebe um elétron:

Na⁺ + e ^- Na(l)

Sendo o ponto de fusão do sódio apenas 98^oC, o sódio que se forma permanece líquido e sobe à superfície nas proximidades do eletrodo.

A reação da célula eletrolítica será:

Ânodo: 2 Cl ^- Cl₂(g) + 2 e ^-

(oxidação)

Cátodo: { Na⁺ + e^- Na(l) } x 2

(redução)

2 Na ⁺ + 2 Cl^- 2 Na(l) + Cl ₂ (g)

À medida que os íons Cl^- são removidos no ânodo, outros íons Cl^- se movem em direção a este eletrodo e tomam lugar dos primeiros. Semelhantemente, a remoção dos íons Na⁺ no cátodo acarreta a movimentação de outros Na⁺ para esse eletrodo.

A imigração continua de cátions em direção ao cátodo e de ânions em direção ao ânodo

ELETRÓLISE DE SOLUÇÕES AQUOSAS USANDO ELETRODOS INERTES

Se ao invés de usarmos cloreto de sódio fundido , utilizássemos solução aquosa de cloreto de sódio, teríamos um problema:

Tanto a água quanto o cloreto de sódio podem ionizar:

H ₂ O H⁺ + OH ^-

e

NaCl Na⁺ + Cl ^-

Desta forma teremos uma competição :

O pólo positivo pode descarregar OH^- ou Cl^-

O PÓLO NEGATIVO DESCARREGA EM PRIMEIRO LUGAR,

O CÁTION DE REDUÇÃO MAIS FÁCIL

O PÓLO POSITIVO DESCARREGA EM PRIMEIRO LUGAR O ÂNION DE OXIDAÇÃO MAIS FÁCIL

FACILIDADE DE LIBERAÇÃO DE CÁTIONS

Assim, o cátion hidrogênio é liberado depois de qualquer cátion de metal, com exceção de metais alcalinos, metais alcalinos terrosos e do cátion alumínio.

FACILIDADE DE LIBERAÇÃO DE ÂNIONS

Assim o ânion hidroxila era liberado depois de ânions não oxigenados e ânions orgânicos.

Agora é com você:

eletrólise do H ₂SO ₄ em solução aquosa diluída:

como será a reação global ?

resposta:

aqui você tem as possibilidades

H₂ O H⁺ + OH ^-

H₂ SO₄ 2 H ⁺ + SO₄ ^2-

no pólo negativo pode haver a liberação de

e no pólo negativo a competição entre SO₄ ^2- e OH ^- será vencida por OH ^-

Assim

Ionização parcial

2 H₂ O 2 H⁺ + 2 OH ^-

No ânodo onde ocorre a oxidação teremos:

2 OH ^- + H₂O O₂ + 2e^-

No cátodo onde ocorre redução teremos:

2e^- + 2H⁺ H₂

A reação global será:

H₂ O H₂ + O₂

AGORA GOSTARÍAMOS QUE VOCÊ RESPONDESSE OS EXERCÍCIOS!!!