O Relatório Eletrolise

SUMÁRIO

1.        Introdução        3

2.        Materiais e Métodos        4

2.1 Materiais        4

2.2 Metodologia        4

3.        Resultados e Discussão        5

3.1 Dados obtidos:        5

4.        Conclusão        6

5.        Referências Bibliográficas        7

6. PÓS-LABORATÓRIO ............................................................................................. 8

1. Introdução

Eletrólise é o processo químico não espontâneo ocasionado por uma corrente elétrica advinda de um gerador, caracteriza-se pelo acontecimento de reações de oxirredução em uma solução condutora a partir do momento que se estabelece uma diferença de potencial elétrico entre dois ou mais eletrodos embebidos nessa solução. Este processo é  inverso ao da pilha, que é espontâneo e transforma energia química em elétrica.

A eletrólise se dá a partir do fornecimento de energia a partir de um gerador. Assim, há a descarga de íons, onde acontece uma perda de carga de cátions e ânions. Sequencialmente, cátions receberão elétrons e sofrerão redução, enquanto que os ânions doarão elétrons e sofrerão oxidação. Tais reações ocorrem em um sistema composto por dois ou mais eletrodos mergulhados em um único eletrólito, e em um mesmo compartimento, onde haverá uma diferença de potencial elétrico.

 As substâncias iônicas conduzem corrente elétrica quando fundidas ou em soluções aquosas, e a condução de corrente elétrica se dá pela formação de substâncias nos eletrodos. Vale lembrar que a denominação “solução eletrolítica”, empregada para designar qualquer solução aquosa condutora de eletricidade, deriva justamente desse processo.

                      Para que uma reação ocorra em um sentido não espontâneo, o gerador deve fornecer uma diferença de potencial maior do que a diferença de potencial produzida por sua reação inversa. Tomando como exemplo a reação de formação da água:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)  Ecélula = +1,23V em pH = 7, espontânea

Para forçar a reação não espontânea

2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)  Ecélula = -1,23V em pH = 7, não espontânea

                    Em condições padrão (exceto pela concentração de H+) devemos utilizar pelo menos 1,23V da fonte externa para superar a força contrária natural da reação na direção oposta. Ou seja, a diferença de potencial aplicada tem de ser significativamente superior a do potencial da célula, para a ocorrência de uma reação não espontânea. A diferença de potencial adicional, que muda de acordo com o tipo de eletrodo, é chamada de sobrepotencial.

         Se há na solução mais de uma espécie que pode ser reduzida, as espécies com os maiores potenciais de redução são, preferencialmente reduzidas. O mesmo acontece no que se refere à oxidação.         Existem dois tipos de eletrólise, a ígnea e aquosa. A principal diferença entre as mesmas é que uma ocorre em substância iônica fundida e a outra em meio aquoso.

Este processo eletrolítico é de grande valia na indústria química, como na produção de metais como o alumínio, magnésio, potássio, etc. Por meio dela é possível isolar algumas substâncias fundamentais para muitos meios de produção, como o hidróxido de sódio (soda cáustica) e peróxido de hidrogênio (água oxigenada), além da deposição de finas películas de metais sobre peças metálicas ou plásticas, numa técnica conhecida como galvanização. Além disso, é um processo que purifica e protege (como revestimento) vários metais.

1. Materiais e Métodos

1. Materiais, vidrarias e reagentes

- 3 Placas de Petri (10 cm de diâmetro)

- Eletrodos de aço-inox

- Fonte de corrente

- Dois conectores do tipo jacaré

- Dois fios de conexão

- Um becker de 1000 mL

- 2 Tubos de ensaio

- Indicadores de pH

- Azul de bromotimol

- Iodeto de Potássio (KI) 5% m/v

- Hidróxido de sódio (NaOH) 5% m/v

- Solução de um eletrólito inerte (sulfato de potássio K2SO4 a 5%)

- Solução de NaCl 5% m/v

1. Metodologia

Eletrólise do KI

 

Numa placa de Petri, adicionou-se 40 mL de solução de Iodeto de Potássio KI 5% e os eletrodos de aço inox foram opostamente colocados. Conectou-se os eletrodos à fonte de corrente pelos cabos e conexões necessários. Em seguida, se fez a ligação do circuito. Observou-se e anotou-se o ocorrido. Adicionou-se duas gotas de fenolftaleína e observou-se novamente.

Eletrólise do NaCl

Na placa de Petri, dentro dela, colocou-se opostamente os eletrodos de aço inox, como realizado no procedimento anterior. Conectou-se os eletrodos à fonte de corrente pelos cabos e conexões necessários. Adicionou-se 40 mL de solução NaCl 5% na placa de Petri e se fez a ligação do circuito. Observou-se o ocorrido e anotou-se o que aconteceu. Adicionou-se duas gotas de fenolftaleína e observou-se novamente.

Eletrólise da H2O

Adicionou-se na placa de Petri a solução de sulfato de potássio K2SO4 (± 40 mL). Adicionou-se 20 gotas do indicador Azul de bromotimol e misturou-se bem. Montou-se os eletrodos de aço inox na placa de forma oposta, assim como os cabos de conexão. Antes de se fazer a ligação do circuito, esperou-se um pouco para acalmar eventuais turbulências na solução. Ao se fazer a ligação do circuito de imediato os efeitos coloridos são observados em torno dos eletrodos. Deixando o circuito ligado durante alguns minutos pode-se apreciar a evolução da eletrólise. Observou-se e anotou-se os resultados.