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

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.

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

2. 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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