É uma reação química não-espontânea que envolve uma reação de oxirredução, a qual é provocada por uma corrente elétrica.

COMO ACONTECE A ELETRÓLISE?

• Para que a eletrólise ocorra, é necessário um gerador de corrente contínua. Ele vai ser responsável por enviar a corrente elétrica que passará por um líquido com íons, chamado de eletrólito.

• No eletrólito ficam imersos dois elétrodos: um é o cátodo (polo negativo) e o outro é o ânodo (polo positivo). O recipiente no qual fica o eletrólito e os eletrodos mergulhados e onde ocorre o processo de oxirredução chama-se cuba eletrolítica. Nesse sentido, para que ocorra a eletrólise, o gerador (pilha ou bateria) é ligado. Assim, os elétrons são transportados pelo seu polo negativo e entram na cuba pelo cátodo. Ali ocorre uma reação de redução, em que se recebem os eletrões. Na cuba, os eletrões emergem do ânodo, no qual ocorre a oxidação (perda de eletrões) e chegam ao gerador pelo seu polo positivo. Logo, ao somar essas duas semirreações – redução e oxidação – tem-se a eletrólise. A energia produzida fica armazenada nas substâncias na forma de energia química.

Na eletrólise acontece um fenômeno inverso ao da pilha. Na eletrólise, o processo não é espontâneo, como acontece nas pilhas. Ou seja, a eletrólise converte a energia elétrica em energia química, já a pilha gera energia elétrica a partir de energia química.

A eletrolise poderá ocorrer por fusão (eletrólise ígnea) ou por dissolução (eletrólise aquosa), isso porque, é necessário haver liberdade de movimentação dos íons envolvidos no processo.

ELETRÓLISE ÍGNEA

É aquela que se processa a partir de um eletrólito fundido, ou seja, pelo processo de fusão. Utilizando como exemplo o

NaCl (Cloreto de Sódio), quando aquecemos a substância a certa temperatura, ele passa do estado sólido para o estado líquido e os íons presentes (Na⁺ e Cl^-) ganham maior liberdade de movimento. Quando a corrente elétrica passa na célula eletrolítica, os cátions de Na⁺ são atraídos pelo polo negativo, chamado de catodo. Já os ânions de Cl^-, são atraídos pelo polo positivo, ou o anodo.

No caso do Na⁺ ocorre uma reação de redução, enquanto no Cl^-, ocorre uma reação de oxidação.

ELETRÓLISE AQUOSA

Na eletrólise aquosa, temos um composto iônico dissolvido em água,e esse, por dissociação ou ionização, libera seus íons na solução, possibilitando a passagem de corrente elétrica. Além dos íons liberados pelo composto iônico, devemos levar em consideração os íons provenientes da autoionização da água:

H2O → H+ + OH-

• Durante a eletrólise aquosa, devemos levar em consideração os íons derivados da água e os íons derivados do composto dissolvido.

Observando novamente o exemplo da dissociação do cloreto de sódio:

NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)

Observa-se que a solução passa a ter dois cátions (H+ e Na+) e dois ânions (OH- e Cl-). No entanto, apenas um cátion e um ânion sofrerão oxirredução pela descarga elétrica. Para identificar qual dos dois será afetado, temos uma fila de prioridade, representada, a seguir, na ordem crescente:

Cátions: Metais da família 1A,2A e 3A <  H+  <  outros metais

Ânions: Ânions oxigenados e F-  <  OH-  <  ânions não oxigenados

Portanto, para o exemplo da eletrólise em solução aquosa de cloreto de sódio, temos que os íons H+ e Cl- sofrerão descarga elétrica.

ELETRÓLISE QUANTITATIVA

Relação entre a quantidade de corrente elétrica que passa por um sistema e a quantidade de substância que é produzida ou consumida nesse processo. É a aplicação das Leis de Faraday da Eletrólise.

Primeira Lei de Faraday

Aponta que "a massa de um elemento, depositada durante o processo de eletrólise, é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que atravessa a célula eletrolítica".

Formula: Q= i . t

Na equação, Q representa a carga elétrica medida em coulombs (C). A letra i representa a corrente elétrica, cuja unidade de medida o ampère (A). E, por fim, a letra t está representando o intervalo de tempo da passagem da corrente elétrica em segundos (s).

A eletrólise é um processo químico não espontâneo que ocorre quando uma corrente elétrica passa por uma solução iônica ou um composto iônico fundido, causando reações de oxirredução. Essencialmente, a eletrólise utiliza energia elétrica para forçar uma reação química que não aconteceria naturalmente.

O sulfato de cobre (II) é um fungicida (mata fungos) muito usado na agricultura e jardinagem. É um dos principais componentes da Calda Bordalesa, empregada principalmente na cultura de frutos (uva, figo, goiaba, tomate, etc) contra uma doença fúngica chamada ferrugem.

O cloreto de sódio (sal de cozinha) é um composto iônico de fórmula molecular NaCl, a sua composição é dada por um átomo de cloro (Cl) e um átomo de sódio (Na), na proporção de 1 para 1. É aplicado na culinária, para temperar.

O hidróxido de sódio (NaOH) é um composto químico que consiste em um íon sódio (Na+) e um íon hidroxila (OH-). É uma base forte, altamente solúvel em água e corrosiva, capaz de causar queimaduras graves na pele e danos aos olhos. 

 O Cobre, de símbolo (Cu) e número atômico 29, é o primeiro metal do grupo 11 da Tabela Periódica. Tem coloração avermelhada, e é sólido em temperatura ambiente. É também um metal dúctil e maleável. Quando adicionado a uma solução de Nitrato de prata, ocorre uma oxidação que resulta na formação de cristais de prata. A solução inicialmente incolor fica azul. 

A grafite é uma modificação natural do carbono (fórmula química: C). Seus átomos se organizam no padrão hexagonal típico do carbono, formando uma estrutura hexagonal em camadas. A grafite adquire sua cor cinza típica a partir de seus cristais opacos, que variam do cinza ao preto.

No ensaio com sulfato de cobre, foi empregado um eletrodo de cobre e uma colher metálica, sem contato direto entre eles. Inicialmente, foram observadas bolhas nos eletrodos, sinalizando que a polaridade estava invertida. Após corrigir essa configuração, notou-se a formação de uma camada de cobre metálico sobre a colher, com tonalidade rosada. Esse fenômeno demonstra que os íons Cu²⁺ sofreram redução no polo negativo (cátodo), depositando-se na superfície metálica. Trata-se de um exemplo de revestimento eletrolítico (galvanoplastia). A aparência escurecida da colher pode ser atribuída à intensidade excessiva da corrente elétrica, que comprometeu a integridade do material.

Na sequência, foi realizada a eletrólise da solução de cloreto de sódio, utilizando eletrodos de grafite. Durante o processo, observou-se liberação de bolhas nos dois polos e um odor característico de cloro, semelhante ao encontrado em piscinas. Além disso, uma coloração amarelada surgiu próxima aos condutores. Esses indícios sugerem a liberação de gás cloro (Cl₂) no polo positivo (ânodo), resultante da oxidação dos íons Cl⁻, e gás hidrogênio (H₂) no cátodo, oriundo da redução da água. Esse comportamento é coerente com a ordem de descarga dos íons, onde os ânions simples, como o cloreto, tendem a reagir preferencialmente.

No experimento seguinte, com hidróxido de sódio, também foram usados eletrodos de grafite. Novamente foi registrada a formação de bolhas gasosas, indicando reações de oxidação e redução. Nesse caso, a água foi reduzida no cátodo, liberando hidrogênio, enquanto no ânodo os íons OH⁻ foram oxidados, gerando oxigênio. Essa reação é típica em soluções alcalinas e corresponde à eletrólise da água com auxílio de um eletrólito condutor.

Por fim, a utilização do papel tornassol permitiu visualizar mudanças no pH das regiões próximas aos eletrodos. O papel vermelho mudou para azul, evidenciando a presença de meio básico, enquanto o azul tornou-se vermelho, indicando acidez. Isso confirma a formação de íons H⁺ e OH⁻ durante a eletrólise, alterando o caráter químico da solução ao redor dos polos.

Essa atividade prática proporcionou uma visão clara dos mecanismos da eletrólise, incluindo as reações de transferência de elétrons, a liberação seletiva de substâncias nos eletrodos e as modificações no pH da solução. Os experimentos também ilustraram aplicações tecnológicas, como o revestimento metálico e a produção de gases industriais, contribuindo para a compreensão dos conceitos dis

cutidos em sala.

• Béquer

• Papel Tornassol (indicador de pH)

• Colher

• Grafite

• Fio de Cobre

• Carregador (com fonte)

No laboratório de química do Instituto Federal Ifes Campus Montanha, foram disponibilizados as seguintes substâncias:

• Cloreto de sódio (NaCl)

• Hidróxido de sódio (NaOH)

Na eletrólise do sulfato de cobre, observou-se a deposição de cobre metálico sobre uma colher, demonstrando um processo de galvanoplastia, em que os íons Cu²⁺ foram reduzidos no cátodo. Esse resultado ilustrou a aplicação da eletrólise na indústria, além de permitir a análise do efeito da intensidade da corrente sobre a qualidade do revestimento no metal utilizado, que foi uma colher.

No experimento com cloreto de sódio, a liberação de gás cloro e o cheiro característico confirmaram a oxidação dos íons Cl⁻ no ânodo, enquanto no cátodo houve liberação de hidrogênio, reforçando a importância da ordem de descarga dos íons. A coloração amarelada evidenciou a presença de cloro dissolvido.

Já na eletrólise do hidróxido de sódio, verificou-se a decomposição da água com liberação de hidrogênio e oxigênio, típica de soluções alcalinas. Esse experimento mostrou como a eletrólise pode ser usada na produção de gases industriais, como o hidrogênio, de maneira controlada.

Por fim, o uso do papel tornassol permitiu observar visualmente as alterações de pH nos polos da cuba eletrolítica, confirmando a formação de meio ácido no ânodo e básico no cátodo, resultado direto da dissociação da água e da atuação dos íons H⁺ e OH⁻.

De forma geral, a atividade prática foi essencial para consolidar os conhecimentos sobre eletrólise estudados em sala, nos permitindo visualizar as reações envolvidas, e também compreender suas aplicações, efeitos e implicações químicas.

- Utilizamos um carregador adaptado como fonte de corrente contínua.

O cabo foi desencapado, formando dois terminais: um conectado ao polo positivo (ânodo) e outro ao polo negativo (cátodo).

Eletrólise com Sulfato de Cobre (CuSO₄):

Preparou-se uma solução de CuSO₄.

Utilizamos um fio de cobre conectado ao polo positivo (ânodo).

E uma colher metálica conectada ao polo negativo (cátodo).

Ambos os eletrodos foram imersos na solução, sem contato direto entre si.

Inicialmente, foi possível observar uma formação de bolhas, indicando polaridade invertida.

Após a correção da polaridade, verificou-se a deposição de cobre metálico (coloração rosada) sobre a colher, caracterizando um processo de galvanoplastia. Para "limpar" a colher deve ser feita uma inversão dos polos após a deposição do cobre.

- No segundo experimento fizemos uma eletrólise com Cloreto de Sódio (NaCl):

Foi preparada uma solução de NaCl.

E utilizado eletrodos de grafite conectados aos polos da fonte.

Durante a eletrólise foi possível observar:

Liberação de bolhas em ambos os eletrodos.

Odor presente de cloro e coloração amarelada na solução.

- Em outra parte fizemos uma eletrólise com Hidróxido de Sódio (NaOH):

Foi preparada uma solução de NaOH

E utilizado eletrodos de grafite, conectados aos polos da fonte de corrente.

Durante a eletrólise, foi possível observar:

Formação de bolhas gasosas em ambos os eletrodos.

No cátodo (polo negativo): ocorreu a redução da água, resultando na liberação de gás hidrogênio (H₂).

No ânodo (polo positivo): houve a oxidação dos íons OH⁻, com formação de gás oxigênio (O₂).

- Teste de ph utilizando papel Tornassol:

Durante os experimentos de eletrólise, mergulhamos papel tornassol azul em vermelho em duas soluções diferentes.

Observações:

Próximo ao cátodo (polo negativo): o papel vermelho mudou para azul, indicando um meio básico.

Próximo ao ânodo (polo positivo): o papel azul mudou para vermelho, revelando um meio ácido.