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Veja um resumo sobre eletrólise e como esse assunto cai no Enem!

porDescomplica| 23/08/2015

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mulher encostando um lápis na boca e com uma feição de pensativa para ilustrar o texto sobre eletrólise resumo
A prova do Enem é cheia de pegadinhas, mas naquelas páginas existem apenas os conteúdos que você já viu no seu ensino médio. Entre eles, na parte de Física e Química, um resumo sobre eletrólise.
Sim, a eletrólise cai no Enem e você precisa estudar o assunto agora mesmo. Mas não se preocupe! A gente, aqui do Descomplica, vai te dar aquela força nos estudos. Vem com a gente!

O que é eletrólise?

Eletrólise é um ramo estudado pela Eletroquímica. É a reação química de oxirredução provocada pela passagem da corrente elétrica. 
É um processo diferente do que ocorre com pilhas, pois não é espontâneo. Nele, a energia elétrica é convertida em energia química.
A eletrólise é bastante usada na indústria. Afinal, é por meio dela que o isolamento de algumas substâncias fundamentais pra processos de produção, como o alumínio, sódio e cloro, por exemplo, acontece.
Também é um processo que purifica e protege, através de revestimento, vários metais. Existem dois tipos de eletrólise: a Ígnea e a Aquosa.

Eletrólise ígnea

É um dos dois tipos de eletrólise e seu significado vem do latim igneu, cujo a tradução é “ardente”. Assim, é a separação de elementos químicos de um composto, feita com o eletrólito fundido e sem ocorrência da solução.
Nesse processo, a substância no estado fundido, ou seja, líquida, é submetida a uma corrente elétrica, cujo resultado são duas novas substâncias: uma no polo negativo chamado cátodo e outra no polo positivo, chamado ânodo.
Esse tipo de eletrólise é muito usado pela indústria pra preparar, anualmente, milhões de toneladas de metais que não existem de forma isolada na natureza. Esses metais servem como matéria-prima pra:

  • fabricação de alimentos;
  • produtos têxteis;
  • medicamentos;
  • derivados de petróleo.

O alumínio metálico, por exemplo, é produzido por eletrólise ígnea. Pra isso, é utilizado alumina pura (óxido de alumínio Al₂O₃)  num banho de criolita (Na₃AIF₆) fundida na produção do metal. 
Outros exemplos em que a eletrólise ígnea é aplicada é na produção de gás cloro (Cl₂), sódio metálico (Na) e cálcio metálico (Ca).

Eletrólise aquosa

É um processo em que se passa corrente elétrica através de uma solução aquosa. Nela, existem íons que produzem reações, gerando energia química. E são nessas reações de autoionização da água que são produzidos íon H+ e íon OH-. 
A formação de íons livres ocorre quando o composto iônico é dissolvido na água, os quais irão produzir a corrente elétrica.
Diferentemente da eletrólise ígnea, a eletrólise aquosa não precisa de altas temperaturas e nem de compartimentos extremamente refinados de isolamento entre os seus produtos, porque materiais separados em geral não interagem agressivamente.
Assim como a eletrólise ígnea, a eletrólise aquosa também é usada na indústria. Como, por exemplo:

  • eletrólise da salmoura (solução aquosa de cloreto de sódio) que produz hidróxido de sódio;
  • transformação de cloro gasoso em cloro líquido.

É através da eletrólise aquosa que é feita a técnica chamada galvanoplastia, que consiste em cobrir uma determinada peça metálica com outro metal. Alguns exemplos são:

  • medalhas de ouro de eventos esportivos que, geralmente, são medalhas de pratas revestidas de ouro; 
  • anéis de alumínio banhados em prata ou ouro;
  • cromagem de um para-choque de ferro de um carro.

tabela periódica para ilustrar o texto sobre eletrólise resumo

Exemplos de questões de eletrólise do Enem

Esse assunto, como dissemos, já caiu e continua caindo ano após ano no exame. Então não tem jeito melhor de compreender do que praticar, certo?

  1. A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. 

Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente. 
Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (CuSO₄) durante 3 horas, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente:
Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.

  1. a) 0,02g     b) 0,04g     c) 2,40g     d) 35,5g     e) 71,0g
  1. O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na₃AIF₆) e eletrolisada a cerca de 1.000 °C. Há liberação do gás dióxido de carbono (CO₂), formado a partir da reação de um dos produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita submetidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é:

2 A?₂O₃(?)+3C(s) → 4 A?(?)+3 CO₂(g)
Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são:

  1. cátodo: Al³⁺ + 3  e− → Al

            ânodo {2 O²⁻ → O₂ + 4 e−
            {C + O₂  → CO₂

  1. cátodo {2 O²⁻  → O₂ + 4 e−

            {C + O₂ → CO₂
            ânodo:  Al³⁺ + 3  e−  → Al

  1. cátodo  {Al³ + 3 e− → Al

            {2 O²⁻ → O₂ + 4 e−
            ânodo: C + O₂  → CO₂

  1. cátodo   {Al³ + 3 e− → Al

            {C + O₂  → CO₂ 
            ânodo:  2 O²⁻ → O₂ + 4 e−

  1. cátodo: 2 O²⁻ → O₂ + 4 e−

            ânodo {Al³+3 e− → Al
            {C + O₂  → CO₂

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