Engenharia Elétrica

Faculdade Anhanguera Educacional

ATPS

Química

Sumário

Introdução ao Alumínio .......................................................................................... 4

Introdução à Eletrólise ........................................................................................... 4

Eletrólise Aquosa ................................................................................................... 5

Eletrólise Ígnea ...................................................................................................... 6

Obtenção do Alumínio: eletrólise ígnea ................................................................. 6

Produtos obtidos através da eletrólise ígnea ......................................................... 6

A importância da eletrólise e do Alumínio .............................................................. 7

Bibliografia .............................................................................................................. 8

O Alumínio

O Alumínio (símbolo Al) é um metal representativo de número atômico igual a 13 e massa atômica ponderada 27u. Por ser leve, relativamente resistente e bom condutor de calor e eletricidade, é muito utilizado na produção de eletroeletrônicos (aparelhos de áudio e vídeo, computadores), latas de bebidas (cervejas, refrigerantes), além de vários utensílios culinários (baldes de gelo, panelas e papel alumínio).

Nas condições ambiente, é sólido e brilhante. E, por possuir grande afinidade com o oxigênio (pois, se trata de um metal não-nobre) não é encontrado puro na natureza (apesar do mesmo ser o metal mais abundante na crosta terrestre), mas na forma de óxidos e silicatos. Sua trivalência positiva faz com que seja altamente oxidável, logo, sua aparência visual é de cinza fosco. Para que sua verdadeira aparência brilhante seja vista, é necessário um polimento ou atrito com outro metal mais duro.

É dúctil e, também, o segundo metal mais maleável, atrás apenas do Ouro. O estado de oxidação +3 é praticamente o único encontrado no alumínio e a existência de hidróxidos sólidos formam o principal componente do mineral bauxita.

Conforme citado anteriormente, o Alumínio não é encontrado puro na natureza. Para se obter esse metal como o conhecemos, é necessário realizar um processo denominado de eletrólise.

Eletrólise

O processo no qual se utiliza eletricidade para que reações não-espontâneas ocorram é chamado de eletrólise. Dessa forma, podemos definir que:

Eletrólises são realizadas em células eletrolíticas, semelhantes a pilhas, também constituídas por dois eletrodos: o catodo = pólo negativo – e o anodo = pólo positivo.

Durante a recarga de pilhas e baterias recarregáveis ocorrem processos de eletrólise, fazendo com que a reação espontânea seja revertida, devido à corrente externa.

Sobre as baterias de automóveis, a reação que fornece energia elétrica é representada pela equação:

2 PbSO4(s) + 2 H2O(I) ( Pb(s) + PbO2(s) + 4 H+ (aq) + 2 SO2-4 (aq)

Quando o automóvel está em funcionamento, um gerador elétrico transforma energia mecânica em energia elétrica, a qual é direcionada, em parte para a bateria. Ao receber energia elétrica externa, ocorre um processo de eletrólise cuja relação é descrita pela equação:

Pb(s) + PbO2(s) + 4 H+ (aq) + 2 SO2-4 (aq) ( 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)

Ao comparar essa equação com a anterior, percebe-se que os produtos da primeira são os reagentes da segunda, e vice-versa.

Como o sentido da reação depende da corrente estar sendo produzida ou consumida, as funções dos eletrodos se invertem. O quadro abaixo indica o que acontece a cada um em cada situação:

| |PILHAS |ELETRÓLISE |

|Pólo Positivo |CATODO |ANODO |

|Pólo Negativo |ANODO |CATODO |

Graças ao desenvolvimento de pilhas e baterias, atualmente não é mais necessário usar a força bruta para dar partida nos carros.

A eletrólise é o processo de indução de reações químicas de oxidação e redução não espontâneas, pela passagem de corrente elétrica em soluções iônicas ou em sais fundidos.

O mecanismo da eletrólise consiste na neutralização dos íons junto aos pólos para os quais são atraídos. A neutralização dos íons negativos ocorre com perda de elétrons; e dos íons positivos, com ganho de elétrons.

A eletrólise é um processo muito utilizado na indústria para a obtenção de diferentes materiais e substâncias, entre as quais estão o alumínio, o cobre, o sódio, o cloro e o flúor. Em função das especificidades, diferentes tipos de eletrólise recebem diferentes nomes. Abaixo estão citados alguns tipos:

Eletrólise Aquosa

A eletrólise aquosa, como o próprio nome diz, é aquela que ocorre em água. De tão simples, ela pode ser feita em casa com pequenas pilhas.