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O processo de eletrólise é um processo químico não espontâneo, significando assim que para ocorrer precisa de energia externa, normalmente na forma de corrente elétrica que passa por uma substância iônica, resultando em reações de oxidação e redução. A eletrólise transforma energia elétrica em energia química, sendo um processo inverso ao funcionamento de pilhas, onde a reação é espontânea e gera eletricidade.

No dia 25/06/25 foi realizado uma aula prática do qual realizamos três experiências sobre eletrólise:

1º Primeiro Procedimento:

Foi colocada uma solução de CuSO₄ em um béquer, com um eletrodo de cobre conectado ao polo positivo e uma colher ao polo negativo de um carregador. Após a passagem de corrente elétrica, o cobre se depositou na colher (cátodo), enquanto o eletrodo de cobre se dissolveu (ânodo), evidenciando um processo de eletrodeposição.

2º Segundo Procedimento:

Utilizando grafites como eletrodos conectados a um carregador, foram testadas soluções de NaCl e NaOH. Na solução de NaCl, observaram-se bolhas e cheiro de piscina (liberação de cloro). Na solução de NaOH, também houve formação de bolhas, mas sem odor, indicando ausência de cloro.

3º Terceiro Procedimento:

Após a eletrólise, adicionou-se fenolftaleína às soluções resultantes. Uma delas ficou rosa, indicando caráter básico, enquanto a outra permaneceu incolor, indicando caráter ácido.

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Experimento 1:

No experimento com sulfato de cobre (CuSO₄), foi possível observar que, no polo positivo (ânodo), ocorre a oxidação do cobre metálico, o qual perde elétrons e passa à forma de cátion (Cu²⁺). Simultaneamente, no polo negativo (cátodo), ocorre a reação de redução, onde esses cátions de cobre são reduzidos e depositados sobre o eletrodo. Essa deposição de cobre metálico no cátodo explica a mudança de coloração observada ao final do experimento, especialmente na colher metálica utilizada, que adquiriu uma tonalidade diferente devido à formação dessa camada superficial.

Experimento 2:

No experimento com a solução de cloreto de sódio (NaCl), observou-se que o ânion cloreto (Cl⁻) sofreu oxidação, liberando gás cloro (Cl₂) no eletrodo positivo. Já no eletrodo negativo, ocorreu a redução dos íons H⁺ presentes na solução, resultando na formação de gás hidrogênio (H₂). Como o cloro é um ânion, sua tendência é perder elétrons, enquanto o hidrogênio, mesmo sendo um ametal, atua como cátion e sofre redução. Ao término do experimento, foi perceptível um odor característico, semelhante ao cheiro de produtos utilizados em piscinas, evidenciando a liberação de gás cloro.]

No último experimento, utilizamos o hidróxido de sódio (NaOH), também presente na água sanitária, que ao ser dissolvido em água se separa em íons Na⁺ e OH⁻. Nessa solução, acontecem reações de oxirredução: a hidroxila (OH⁻) sofre oxidação, liberando elétrons, enquanto os íons de cobre (Cu²⁺) são reduzidos, ganhando esses elétrons e voltando à forma metálica. No experimento, colocamos uma colher metálica em um béquer com o cobre e foi possível observar que o cobre começou a se corroer e a se depositar sobre a colher.Isso aconteceu porque os elétrons se movimentaram, permitindo que o cobre metálico se formasse na superfície da colher.

No quarto experimento, após a eletrólise das soluções de NaCl e NaOH, adicionou-se fenolftaleína como indicador de pH. A solução proveniente do NaOH apresentou coloração rosa, evidenciando um meio básico devido à presença predominante de íons hidroxila (OH⁻). Já a solução de NaCl permaneceu incolor, indicando um meio ácido, resultado da formação de espécies ácidas como o ácido hipocloroso (HOCl) e ácido clorídrico (HCl), decorrentes da reação do cloro gasoso com a água.

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Ao realizarmos essa aula prática de extremo benefício para nossos aprendizados, tivemos nossos conhecimentos consolidados, e ao concluirmos todas as etapas dos experimentos obtivemos os seguintes resultados: No primeiro experimento, observamos que no polo positivo da solução ocorreu uma oxidação do cobre metálico, e no polo negativo os cátions de cobre foram reduzidos e depositados sobre o eletrodo, resultando em uma mudança de coloração da colher.

No segundo experimento, observamos que o Cl‐ ao sofrer oxidação, liberou Cl² no eletrodo positivo. No eletrodo negativo, houve uma formação de gás hidrogênio (H²) após ocorrer uma redução dos íons H+ presentes na solução inicial. Ao final do experimento, percebemos um odor no ambiente, semelhante ao cheiro de produtos utilizados em piscinas, o que nos constatou que houve uma liberação de gás cloro.

Por fim, no último experimento observamos que havia se formado uma camada de cobre na superfície da colher, isso ocorreu por conta da movimentação de elétrons que permitiu que o cobre se corroesse e se depositasse sobre a superfície da colher.

Através desta aula prática, foi possível aplicarmos e observarmos na prática os conceitos aprendidos nas aulas teóricas, desenvolvendo nossas habilidades experimentais, entre outros benefícios.

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Materiais e Reagentes:

Os materiais que foram utilizados nesta aula prática foram:

1 Béquer de 125ml e 2 de 250ml

1 peça metálica (colher)

1 pedaço de cobre

1 carregador

2 pedaços de grafite

As substância que foram utilizados nesta aula prática foram:

Solução de cloreto de sódio (NaCl)

Solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4)

Solução de hidróxido de sódio (NaOH)

Fenolftaleína

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1º procedimento:

O primeiro procedimento deu-se início ao colocar 100ml de solução de CuSO4 em um béquer. Fazendo o uso de um carregador com duas pontas desencapadas (polo negativo e positivo), foi conectado um pedaço de cobre metálico no polo positivo e uma colher no polo negativo, ambos os objetos submersos na solução de CuSO4. No fim da reação, o cobre se consignou na colher (cátodo) e se dissolveu no eletrodo de cobre (anôdo).

2º Procedimento:

Nesse procedimento, usamos um béquer com as substâncias de NaCl e NaOH. Nesse béquer, colocamos o fio de carregador entrelaçado em dois grafites em suas pontas e observamos o que aconteceria com os grafites. Nessa observação, percebemos que os grafites que foram imersos na solução de NaCl começaram a soltar pequenas bolhas, e a solução ficou com um leve cheiro de piscina, indicando a liberação do cloro.

3º procedimento:

Nesse procedimento, usamos um béquer com a solução de NaOH. Foi feita a imersão dos eletrodos nessa solução e o carregador foi ligado na tomada novamente, as bolhas foram presentes novamente nos grafites, porém, sem a liberação do odor de piscina, o que indicou a não liberação de cloro.

4º procedimento:

Nessa última etapa, duas soluções após passarem pelo processo de oxidação eletrólise receberam algumas gotas de fenolftaleína, para tentar assim indicar se eram bases ou ácidas. Ao final foi possível observar que uma das soluções ficou rosa (solução básica) e a outra por outro lado ficou transparente (solução ácida).

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A Eletrólise é um processo não-espontâneo, que transforma energia elétrica em energia química, ou seja, produzindo reações químicas de oxirredução provocadas pela passagem de uma corrente elétrica, onde o fluxo dos elétrons é do polo positivo (ânodo) para o polo negativo (cátodo), através de substâncias líquidas com íons. Existem 2 tipos de eletrólise: aquosa (soluções aquosas, utilizada para oxidar e reduzir os íons dos compostos dissolvidos em água) e a ígnea (soluções fundidas, utilizada principalmente para reduzir os íons dos elementos da família 1A, 2A e Al+3). A eletrólise possui grande importância, sendo utilizada na produção de metais, como alumínio, sódio, potássio, magnésio e cobre, de ametais, como o gás cloro e gás flúor, e de hidróxido de sódio. Elementos esses que serão utilizados, por exemplo, na produção de embalagens, construção civil, lâmpadas, entre outros.

Para a exatidão dos experimentos realizados nessa aula prática, foi importante seguirmos com atenção as instruções fornecidas pelo nosso orientador, utilizando de forma adequada os equipamentos, materiais e produtos disponíveis no laboratório.

O objetivo deste experimento foi demonstrar a eletrólise nas reações provenientes dos materiais e substâncias usadas no laboratório.