26 e28093 Eletroquimica II

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26 – ELETROQUÍMICA II

I - Eletrólise.A eletrólise é um mecanismo de oxi-redução não espontâneo produzida pela

passagem da corrente elétrica em uma solução eletrolítica (solução com íons).

Nessa reação observa-se a transforma energia elétrica em energia química, ou

seja, a apartir do consumo de energia elétrica obtemos uma reação química.

A eletrólise é uma técnica muito industrialmente na obtenção de diversos tipos de

materiais e na galvanização de peças metálicas.

O esquema acima representa os produtos obtidos durante a eletrólise aquosa do sal de

cozinha.

Simplificadamente a eletrólise é um mecanismo de descarga de íons. Essa

descarga se dá através de eletrodos inertes, que não participam das reações de oxidação

e/ou redução. Normalmente são utilizados eletrodos de grafite ou platina. A reação de

oxidação se processa no eletrodo denominado de ânodo e a de redução no cátodo.

Como já foi citada, a eletrólise é um fenômeno de descarga de íons, os cátions

(íons positivos) são reduzidos no cátodo e os ânions (íons negativos) são oxidados no

ânodo. Observe que o ânodo por atrair um íon negativo será o pólo positivo da eletrólise,

já o cátodo por atrair um cátion será o pólo negativo.

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Observe a representação genérica da eletrólise:

(pólo negativo) Cátodo: C+ + e- C0 redução(pólo positivo) Ânodo: A- e- + A0 oxidação

II – Tipos de Eletrólise

Eletrólise Ígnea.A eletrólise ígnea ocorre com passagem da corrente elétrica através de um eletrólito

fundido (fusionado – derretido). O exemplo mais importante industrialmente da eletrólise

ígnea é a obtenção de alumínio a partir da alumina (Al2O3), a qual é obtida da bauxita

(Al2O3.nH2O + impurezas) desidratada.

Observe as equações:

Cátodo: 2Al3+(liq) + 6e- 2Al0(s)Ânodo: 3O2- 6e- + 3/2O2(g)Equação global: 2Al3+(liq) + 3O2- 2Al0(s) + 3/2O2(g)

Eletrólise aquosa.A eletrólise aquosa resulta um maior número de substâncias produzidas, pois pode

apresentar até 4 íons diferentes na solução iônica. Embora os fenômenos eletroquímicos

sejam os mesmos da eletrólise ígnea, devemos observar a facilidade que os íons



possuem em reduzir e oxidar através de uma fila de prioridade de descarga iônica, como

descreve o esquema a seguir:

Para a solução aquosa de sal, teremos a seguinte eletrólise:

NaCl(s)Na+(aq) + Cl-(aq)HOH(liq) H+(aq) + OH-(aq)Cátodo: H+(aq) + e- 1/2H2(g)Ânodo: Cl-(aq) e- + 1/2Cl2(g)Solução: NaOH(aq)

Equação Global: NaCl(s) + HOH(liq) 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) + NaOH(aq)

Observe agora a eletrólise aquosa do ácido sulfúrico:

H2SO4 2H+ + SO42-

2H2O 2H+ + 2OH-

Cátodo: 2H+(aq) + 2e- H2(g)Ânodo: 2OH-(aq) 2e- + H2O(g) + 1/2O2(g)Solução: H2SO4(aq)

Equação Global: H2SO4(aq) + HOH(liq) H2(g) + 1/2O2(g) + H2SO4(aq)



PROPOSIÇÃO DE ATIVIDADES

01. Assinale a alternativa incorreta:

a) Eletrólise ígnea é a reação química provocada pela passagem de corrente elétrica

através de um composto iônico fundido.

b) Eletrólise aquosa é a reação química provocada pela passagem de corrente elétrica

por meio de uma solução aquosa de um eletrólito.

c) Com a eletrólise podemos produzir substâncias na indústria química como a soda

cáustica e hipocloritos.

d) A ddp negativa indica que a reação é espontânea e que poderá ser usada para gerar

corrente elétrica.

e) Na eletrólise de uma solução aquosa de KI, o íon iodeto, quando volta a ser átomo,

perde um elétron.

Resposta: D

02. A eletrólise de cloreto de sódio fundido produz sódio metálico e gás cloro. Nesse

processo, cada íon

a) sódio recebe dois elétrons.

b) cloreto recebe um elétron.

c) sódio recebe um elétron.

d) cloreto perde dois elétrons.

e) sódio perde um elétron.



Resposta: C

03. É comum encontrar nas lojas de materiais para piscinas o anúncio:

"Temos cloro líquido."

a) Há erro em tal anúncio? Explique.

Quando se obtém cloro por eletrólise de solução aquosa de cloreto de sódio também se

forma hidrogênio.

b) Mostre como se formam o cloro e o hidrogênio nessa eletrólise.

Resposta:

a) Cloro a temperatura ambiente é gasoso.

b)

NaCl(s)Na+(aq) + Cl-(aq)

HOH(liq) H+(aq) + OH-(aq)

Cátodo: H+(aq) + e- 1/2H2(g)

Ânodo: Cl-(aq) e- + 1/2Cl2(g)

Solução: NaOH(aq)

04. (Fatec-SP) Obtém-se magnésio metálico por eletrólise do MgCl2 fundido. Nesse

processo, a semi-reação que ocorre no cátodo é:

a) Mg2+ + Mg2- Mg.

b) Mg2+ - 2e Mg.

c) 2Cl - 2e Cl2.

d) Mg2+ + 2e Mg.

e) 2Cl + 2e Cl2.

Resposta: D

05. (Fatec-SP) Cloro gasoso pode ser obtido industrialmente a partir da eletrólise de uma

solução aquosa de:

a) ácido perclórico.

b) cloreto de sódio.



c) hexaclorobenzeno.

d) percloetileno.

e) tetracloreto de carbono.

Resposta: B

06. (UFPE) Ao se colocar um certo metal pulverizado em um copo de água, observa-se a

formação de uma grande quantidade de bolhas e o consumo do metal. Após algum

tempo, o interior do copo contém somente um líquido incolor. Pode-se concluir que:

( ) Ocorreu uma reação de óxido-redução.

( ) O potencial padrão de redução deste metal é maior que o da água.

( ) O gás produzido é o oxigênio.

( ) O meio provavelmente estará mais alcalino após o término da reação.

( ) O líquido contido no copo é uma solução de um sal do metal.

Resposta: V, F, F, V, F

07. (Unaerp-SP) Durante grande parte do século passado, o alumínio, devido ao alto

custo dos métodos de obtenção, era considerado um metal precioso. Com a descoberta

em 1886 do método eletrolítico para a obtenção de alumínio a partir da alumina fundida

(Al2O3), a produção mundial de alumínio aumentou, com conseqüente redução do preço,

popularizando o uso desse metal).

Sobre a produção de alumínio, pode-se afirmar que:

a) Ocorre oxidação do alumínio no cátodo.

b) Ocorre desprendimento de hidrogênio.

c) A formação de alumínio ocorre no ânodo.

d) Ocorre redução de alumínio no cátodo.

e) Ocorre liberação de O2 no ânodo e H2 no cátodo.

Resposta: D

08. (Faap-SP) Industrialmente, a soda cáustica (NaOH) é obtida por eletrólise de uma

solução aquosa de cloreto de sódio. Durante essa eletrólise, obtém-se como sub-

produtos:



a) hidrogênio e cloro no anodo

b) somente hidrogênio no anodo

c) somente cloro no catodo

d) hidrogênio e cloro no catodo

e) somente cloro no anodo

Resposta: E

09. (Faap-SP) Uma das grandes aplicações do cobre reside na sua utilização como

condutor elétrico. Para tal deve apresentar uma pureza maior do que a por ele

apresentada, quando obtido na metalurgia. Sua pureza pode ser aumentada através do

seu "refino eletrólito". Este processo consiste na eletrólise de uma solução aquosa de

CuSO4, utilizando como polo positivo o cobre metalúrgico a refinar. No processo acima:

a) a reação no ânodo é: Cu0 Cu2+ + 2e

b) a reação no ânodo é: Cu2+ + 2e Cu0

c) a reação no cátodo é: Cu0 Cu2+ + 2e-

d) o pólo positivo na eletrólise é o cátodo

e) o cobre se reduz no ânodo

Resposta: D

10. (Fuvest-SP) Uma solução aquosa de iodeto de potássio (KI) foi eletrolisada, usando-

se a aparelhagem esquematizada na figura. Após algum tempo de eletrólise, adicionaram-

se algumas gota de solução de fenolftaleína na região do eletrodo A e algumas gotas de

solução de amido na região de eletrodo B. Verificou-se o aparecimento da cor rosa na

região de A e da cor azul (formação de iodo) na região de B.

Nessa eletrólise:

I) no pólo negativo, ocorre redução da água com formação de OH e de H2.



II) no pólo positivo, o iodeto ganha elétrons e forma iodo.

III) a grafite atua como condutora de elétrons.

Dessas afirmações, apenas a

a) I é correta.

b) II é correta.

c) III é correta

d) I e a III são corretas.

e) II e a III são corretas.

Resposta: D

11. (Puccamp-SP) Se, na aula sobre eletrólise, um aluno tiver que exemplificar um

produto que é, industrialmente, obtido por tal processo, poderá citar.

I. a soda cáustica

II. o ferro

III. o alumínio

Desses exemplos, SOMENTE

a) I é correto.

b) II é correto.

c) III é correto.

d) I e III são corretos.

e) II e III são corretos.

Resposta: D

12. (Puc-PR) Na eletrólise aquosa do Na2SO4(aq), com eletrodos inertes, obteremos no

ânodo e no cátodo, respectivamente?

a) H2(g) e SO2(g)



b) Na(s) e SO2(g)

c) O2(g) e Na(s)

d) Na(s) e O2(g)

e) O2(g) e H2(g)

Resposta: E

13. (FGV) Sobre o funcionamento da célula a combustível, são feitas as seguintes

afirmações:

I. Forma-se água no ânodo.

II. O gás oxigênio é o agente redutor.

III. Os elétrons transitam do ânodo para o cátodo.

IV. O hidrogênio é introduzido no pólo negativo.

É correto o que se afirma apenas em

a) I e IV.

b) II e III.

c) III e IV.

d) I, II e IV.

e) I, III e IV.

Resposta: letra C

14. (Puc-SP) Considerando a eletrólise da salmoura,

- equacione as semi-reações que ocorrem no cátodo e no ânodo, bem como a equação

global do processo, representando a formação do NaOH.



- identifique os pólos de cada eletrodo e indique em qual deles ocorre o processo de

oxidação e em qual ocorre o processo de redução.

Resposta:

2 NaCl (aq) 2Na+(aq) + 2Cl(aq)

Pólo positivo:

2Cl(aq) Cl2(g) + 2e (oxidação: ânodo)

Pólo negativo:

2H2O(liq ) + 2e H2(g) + 2OH(aq) (redução: cátodo)

Somando-se as três equações, temos a equação global:

2NaCl(aq) + 2H2O(liq) H2(g) + Cl2(g) + 2Na+(aq) + 2OH(aq)


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