Eletrólise com eletrodos não-inertes

A eletrólise é um processo não expontâneo, em que a passagem de corrente elétrica através de um sistema no qual existam íons produz reações químicas.  Nesse processo, os eletrodos usados podem ser inertes ou ativos. A eletrólise com eletrodos ativos é aquela em que os eletrodos participam ativamente da reação de oxidação e redução, sendo útil em diversas aplicações.

Purificação de metais

 Uma dessas aplicações, por exemplo, é na purificação de metais, mais especificamente do cobre, sendo a aplicação mais importante dessa eletrólise. O cobre é obtido geralmente através da calcosita, sendo de grande impureza. Entretanto, para que possa ser utilizado em fios elétricos, ele precisa estar em um nível de pureza de aproximadamente 99,9%. Para alcançar este nível através da eletrólise, coloca-se no cátodo uma placa de cobre puro e no ânodo a placa de cobre impuro, a qual será purificada, onde ambos ficam mergulhados em uma solução de sulfato de cobre. O ânodo então, sofre oxidação em que cada átomo de cobre perde dois elétrons e os íons Cu2+ são liberados para o meio, estabelecendo a reação de oxidação:

Cu(s)→ Cu2+(aq) + 2e-

E no cátodo, ocorre a reação de redução, recebendo estes elétrons:

Cu2+(aq) + 2e- → Cu0(s)

 Isso significa que os íons Cu2+ liberados no meio são atraídos para a placa de cobre puro, depositando-se sobre ela e aumentando sua concentração. Enquanto isso, os cátions das impurezas do cobre metalúrgico não conseguem se reduzir no cátodo devido à seu potencial de redução ser bem inferior que ao dos cátions Cu2+, ficando na solução, e os cátions das impurezas que são mais nobres que o cobre não se oxidam  no ânodo e se depositam no fundo do recipiente.

Galvanização

 A galvanização é o processo de revestimento de um metal por outro, a fim de protegê-lo contra corrosão ou aprimorar sua aparência. Ocorre por meio da eletrólise, onde o metal a ser revestido funciona como cátodo e o metal de revestimento funciona como ânodo, e a solução eletrolítica deve conter um sal composto por cátions do metal que se deseja revestir a peça.

Exemplos:

-Douração: Para revestir qualquer objeto com ouro, é necessário colocar este objeto como sendo o cátodo do sistema, ambos mergulhados em uma solução eletrolítica de nitrato de ouro III [Au(NO3)3].

Ao se passar a corrente elétrica pelo sistema, haverá oxidação no ânodo (do próprio ouro metálico (Au)), conforme a semirreação abaixo:

Au → Au3++ 3e-

No cátodo haverá a redução do cátion Au3+ e deposição de ouro sobre o objeto, que ficará dourado:

Au3++ 3e- → Au

-Prateação: Para revestir qualquer objeto com prata, novamente é necessário colocar este objeto como sendo o cátodo do sistema, e mergulhar em uma solução aquosa de um sal de prata, preferencialmente de concentração alta.

A partir deste sistema, haverá oxidação no ânodo, formando a seguinte semirreação: