Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 17.5
Eletrólise aquosa
❱❱ Objetivos
C CPrever quais íons
descarregarão no
cátodo e no ânodo de
uma eletrólise aquosa.
C CEquacionar as
semirreações de uma
eletrólise aquosa.
C CEquacionar a reação
global de uma eletrólise
aquosa.
❱❱ Termos e conceitos
• eletrodo inerte
Para entender as ideias relacionadas com a eletrólise aquosa, considere
a tabela a seguir, que relata os resultados obtidos na eletrólise de
algumas soluções eletrolíticas, realizada com eletrodos inertes. Dizemos
que um eletrodo é inerte quando ele não toma parte na reação. Os mais
usados são a grafite e a platina. Se o eletrodo participa da reação, ele é
denominado eletrodo ativo.
Polo
negativo
(Cátodo)
Gerador
Eletrodos
inertes
Solução
aquosa
Polo
positivo
(Ânodo)
Unidade E • Eletrólise
• eletrodo ativo
• autoionização da água
• facilidade de descarga
de íons
facilidade de descarga
em eletrólise aquosa
No cátodo,
polo –
Demais
cátions
Exemplos:
Zn 2+ , Fe 2+ ,
Cr 3+ , Ni 2+ ,
Cu 2+ , Ag +
maior
tendência
que o H +
aumenta a facilidade de descarregar (reagir no eletrodo)
No ânodo,
polo +
H + OH –
menor
tendência
que o H +
Cátions de
alcalinos,
alcalino-
-terrosos
e alumínio
Exemplos:
K + , Na + ,
Ca 2+ , Ba 2+ ,
Ânions
não
oxigenados
em geral
Exemplos:
C, – , Br – , I –
maior
tendência
que o oH –
menor
tendência
que o oH –
oxigenados e
fluoreto
Exemplos:
F – , SO 2– 4 ,
NO – 3–
3 , PO 4
A, 3+ Ânions
Esses íons não sofrem descarga
em uma eletrólise aquosa. Eles têm
menor tendência a reagir nos
eletrodos (descarregar) que os íons
provenientes da água.
Eletrólise de uma
solução aquosa de
Aparelhagem para realizar uma eletrólise aquosa.
Substância
formada no cátodo
Substância
formada no ânodo
NiC, 2 Ni C, 2
AgNO 3 Ag O 2
KI H 2 I 2
Na 2 SO 4 H 2 O 2
Curiosamente, notamos que, em alguns dos casos relacionados acima,
há a formação de gás hidrogênio (H 2 ) e/ou de gás oxigênio (O 2 ).
Em solução aquosa, existem íons H 1 e OH 2 , cujo aparecimento pode ser
assim equacionado:
H 2 O (,) # H 1 (aq) 1 OH 2 (aq)
íons provenientes da
autoionização da água
Essa reação é chamada de autoionização da água e será estudada
em detalhes na unidade I, capítulo 29. Em uma eletrólise aquosa, os íons
H 1 , provenientes da água, irão “competir” com os cátions provenientes da
substância dissolvida (eletrólito).
Descarga dos íons H 1 no cátodo: 2 H 1 (aq) 1 2 e 2 # H 2 (g)
A palavra descarga é usada aqui como sinônimo de perda de carga
elétrica, ou seja, a transformação em uma espécie eletricamente neutra.
Os íons OH 2 da água irão “competir” com os ânions do eletrólito.
Descarga dos íons OH 2 no ânodo: 4 OH 2 (aq) # O 2 (g) 1 2 H 2 O (,) 1 4 e 2
ou
2 OH 2 (aq) # 1 __
2
O 2 (g) 1 H 2 O (,) 1 2 e 2
Qual tem maior tendência para reagir no cátodo: o H 1 da água ou o cátion
do eletrólito? E no ânodo: o OH 2 da água ou o ânion do eletrólito?
Para responder a essas perguntas, os químicos elaboraram experimentalmente
—— baseados em resultados como os da tabela —— a fila de facilidade
de descarga de íons nos eletrodos, que aparece ao lado.
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
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