trabalho de eletrolise
As pilhas voltaicas estão baseada em reações redox espontâneas e produzem energia elétrica à custa destas reações. É possível operar no sentido inverso e aproveitar energia elétrica para provocar reações redox não espontâneas. Por exemplo, nos elementos de cloreto de sódio fundido:
2NaCl(l) → 2Na(l) + Cl2(l)
Estes processos, impulsionados por fontes de energia elétrica, são reações de eletrólise e se realizam em cubas ou células eletrolíticas.
Esquema de uma célula de eletrólise.
Uma cuba eletrolítica tem dois eletrodos que ficam imersas num sal fundido ou numa solução. A reação é impelida por uma bateria externa, ou qualquer outra fonte de corrente contínua. Esta fonte atua como uma bomba de elétrons, impelindo os elétrons para um eletrodo e retirando os do outro. O eletrodo que perde elétrons é positivo e o que recebe é o negativo. Na eletrólise do NaCl esquematizado os íons Na+ recebem elétrons no eletrodo negativo e são reduzidos. Á medida que os íons Na+ nas proximidades deste eletrodo são consumidos, outros íons Na+ migram para o eletrodo. De modo semelhante, há um movimento de íons Cl- para o eletrodo positivo, onde são oxidados. Tal e qual nas pilhas voltaicas, o eletrodo sede da redução é o catodo, e o eletrodo onde há oxidação é o anodo.
Veja atentamente que a conversão de sinais dos eletrodos na cuba eletrolítica é exatamente oposta à convenção dos sinais na pilha voltaica. O catodo na cuba eletrolítica é negativo, pois recebe os elétrons que são impulsionados pela fonte externa de voltagem. O anodo é positivo, pois perde elétrons pela ação dessa fonte externa.
A eletrolise dos sais fundidos e de soluções de sais fundidos, para a preparação de metais ativos, como o sódio e o alumínio, é processo industrial muito importante.
Eletrólise de Solução Aquosas
Quando se faz a eletrólise de uma solução aquosa é preciso investigar se a oxidação ou a redução ocorre com a água ou com o soluto. A água pode ser