Eletrólise

IFRJ - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro

Relatório de Físico-Química

Prática de Eletrólise realizada em 26/08/14

Professor: Erlandsson

Componentes: Beatriz Matos, Cauê Lima e Eduardo Martins

Rio de Janeiro, 03/09/2014

Introdução

A eletrólise é descrita como um processo onde a energia elétrica é utilizada para forçar o início de uma reação quimicamente não espontânea. A solução contida no béquer precisa ter íons livres - que se deslocarão convenientemente de acordo com suas cargas.

Objetivo

Observar o comportamento de uma pilha quando se aplica uma diferença de potencial alta o suficiente para que a reação ocorra no sentido contrário do espontâneo.

Procedimento

1ª reação

Imergem-se dois eletrodos de grafite em solução de iodeto de potássio. Em seguida, os mesmos são ligados a uma fonte externa marcando 4,5V. Observa-se desprendimento de gás ao redor do catodo e aparição de coloração castanha no anodo.

Possíveis reações de oxidação:

2I-(aq) ↔ I2(s) + 2e- Eº= 0,53V

2H2O(ℓ) ↔ O2(g) + 4H+ + 4e- Eº= 1,23V

Possíveis reações de redução:

K+(aq) + e- ↔ K(s) Eº= -2,91V

2H2O(ℓ) + 2e- ↔ H2(g) + 2OH-(aq) Eº= -0,83V

Reação ocorrida:

2KI(s) + 2H2O(ℓ) ↔ 2K+(aq) + I2(s) + H2(g) + 2OH-(aq)

Através da passagem de corrente elétrica, ocorre o movimento dos íons presentes na solução para os polos de carga oposta. Na eletrólise, a oxidação ocorre no anodo, que é o polo positivo. Já a redução ocorre no catodo, que é o polo negativo.

No anodo a reação que realmente ocorre é a oxidação do iodo, pois seu potencial de redução é menor do que o da água (ou seja, tem maior tendência a se oxidar). Já no catodo, a reação que realmente ocorre é a redução da água por ter maior potencial de redução do que o do potássio (ou seja, tem maior tendência a se reduzir). A reação global formada não é espontânea porque a água devia oxidar e o iodo reduzir. O potencial padrão de redução calculado para a reação apresentada é: Eº= -0,83 - 0,54= -1,37V

2ª reação

Imergem-se dois eletrodos de grafite em solução de sulfato de cobre. Em seguida, os mesmos são ligados a uma fonte externa marcando 4,5V. Observa-se uma coloração avermelhada Na superfície do catodo (depósito de cobre sólido) e desprendimento de gás no anodo.

Possíveis reações de oxidação:

2SO42-(aq) ↔ S2O82-(aq) + 2e- Eº= 2,05V

2H2O(ℓ) ↔ O2(g) + 4H+(aq) + 4e- Eº= 1,23V

Possíveis reações de redução:

Cu2+(aq) + 2e- ↔ Cu(s) Eº= 0,34V

2H2O(ℓ) + 2e- ↔ H2(g) + 2OH-(aq) Eº= -0,83V

Reação ocorrida:

Cu2+(s) + H2O(ℓ) ↔ 2H+ + Cu(s) + 1/2O2(g)

Através da passagem de corrente elétrica, ocorre o movimento dos íons presentes na solução para os polos de carga oposta. Na eletrólise, a oxidação ocorre no anodo, que é o polo positivo. Já a redução ocorre no catodo, que é o polo negativo.

No anodo a reação que realmente ocorre é a oxidação da água, pois seu potencial de redução é menor do que o do sulfato (ou seja, tem maior tendência a se oxidar). Já no catodo, a reação que realmente ocorre é a redução do cobre por ter maior potencial de redução do que o da água (ou seja, tem maior tendência a se reduzir). A reação global formada não é espontânea porque o cobre devia oxidar e a água reduzir. O potencial padrão de redução calculado para a reação apresentada é: Eº= 0,34 - 1,23= -0,89V

3ª reação

Imergem-se dois eletrodos de cobre em solução de iodeto de potássio. Em seguida, os mesmos são ligados a uma fonte externa marcando 4,5V. Observa-se desprendimento de gás no polo negativo e a solução apresenta coloração rosa ao redor dos eletrodos.

Possíveis reações de oxidação:

2I-(aq) ↔ I2(s) + 2e- Eº= 0,54V

Cu(s) ↔ Cu2+(aq) + 2e- Eº= 0,34V

Cu(s) ↔ Cu+(aq) + e- ↔ Eº= 0,15V

Possíveis reações de redução:

2H2O(ℓ) + 2e- ↔ H2(g) + 2OH-(aq) Eº= -0,83V

K+(aq) + e- ↔ K(s) Eº= -2,91V

Reação ocorrida:

2H2O(ℓ) + 2I-(aq) ↔ H2(g) + 2OH-(aq) + I2 (s)

Através da passagem de corrente elétrica, ocorre o movimento dos íons presentes na solução para os polos de carga oposta. Na eletrólise, a oxidação ocorre no anodo, que é o polo positivo. Já a redução ocorre no catodo, que é o polo negativo.

No anodo a reação que realmente ocorre é a oxidação do iodo. Já no catodo, a reação que realmente ocorre é a redução da água por ter maior potencial de redução do que o do potássio (ou seja, tem maior tendência