RELATORIO_ELETROLISE

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INTRODUÇÃO A eletricidade também pode ser usada para realizarmos reações de transferência de elétrons não espontâneas. Por exemplo, eletricidade pode ser usada para decompor cloreto de sódio fundido em seus componentes: 2 NaCl (l) → 2 Na (l) + Cl2 (g) Tais processos, produzidos por uma fonte externa de energia elétrica, são chamados reações de eletrólise e ocorrem em células eletrolíticas. Uma célula eletrolítica consiste em dois eletrodos imersos em um sal fundido ou uma solução. Uma bateria ou qualquer fonte de corrente elétrica age como bomba de elétrons dentro de um eletrodo e puxando-os do outroeletrodo. Analogamente à célula voltaica, no anodo ocorre a reação de oxidação e no catodo a redução. O eletrodo da célula eletrolítica, conectado ao terminal negativo da fonte de voltagem é o catodo da célula; ele recebe elétrons usados para reduzir a espécie. Os elétrons removidos durante o processo de oxidação no anodo migram para o terminal positivo da fonte de tensão, assim completando o circuito da célula. A eletrólise de sais fundidos é um importante processo industrial para a produção de metais ativos, como sódio e alumínio. No entanto, devido aos altos pontos de fusão das substâncias iônicas, a eletrólise de sais fundidos necessita de altas temperaturas. Também é possível realizar a eletrólise em solução aquosa do sal, porém a água é parte importante a ser considerada. Devemos considerar se a água é oxidada (formando O2) ou reduzida (formando H2) no lugar dos íons do sal. Quando eletrolisamos uma solução aquosa de NaCl, pelos valores da tabela de potenciais de redução, esperamos que a água se oxide. Porém os experimentos mostram que o íon Cl- se oxida no lugar da água.

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relatório de químia aplicada a engenharia

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INTRODUOA eletricidade tambm pode ser usada para realizarmos reaes de transferncia de eltrons no espontneas. Por exemplo, eletricidade pode ser usada para decompor cloreto de sdio fundido em seus componentes:2 NaCl (l) 2 Na (l) + Cl2 (g)Tais processos, produzidos por uma fonte externa de energia eltrica, so chamados reaes de eletrlise e ocorrem em clulas eletrolticas. Uma clula eletroltica consiste em dois eletrodos imersos em um sal fundido ou uma soluo. Uma bateria ou qualquer fonte de corrente eltrica age como bomba de eltrons dentro de um eletrodo e puxando-os do outroeletrodo. Analogamente clula voltaica, no anodo ocorre a reao de oxidao e no catodo a reduo. O eletrodo da clula eletroltica, conectado ao terminal negativo da fonte de voltagem o catodo da clula; ele recebe eltrons usados para reduzir a espcie. Os eltrons removidos durante o processo de oxidao no anodo migram para o terminal positivo da fonte de tenso, assim completando o circuito da clula. A eletrlise de sais fundidos um importante processo industrial para a produo de metais ativos, como sdio e alumnio. No entanto, devido aos altos pontos de fuso das substncias inicas, a eletrlise de sais fundidos necessita de altas temperaturas. Tambm possvel realizar a eletrlise em soluo aquosa do sal, porm a gua parte importante a ser considerada. Devemos considerar se a gua oxidada (formando O2) ou reduzida (formando H2) no lugar dos ons do sal. Quando eletrolisamos uma soluo aquosa de NaCl, pelos valores da tabela de potenciais de reduo, esperamos que a gua se oxide. Porm os experimentos mostram que o on Cl- se oxida no lugar da gua. Este resultado ocorre por causa da cintica do processo do eletrodo; mesmo que a oxidao da gua seja termodinamicamente favorecida, a energia de ativao para a oxidao do cloreto mais baixa, logo ela cineticamente favorecida. Este efeito cintico tambm identificado de outraforma. comum encontrarmos que o potencial necessrio para que uma reao ocorra consideravelmente maior que o potencial do eletrodo indica. O potencial adicional necessrio para provocar a eletrlise chamado sobrepotencial (ou sobretenso). No caso da eletrlise da soluo aquosa de NaCl, o sobrepotencial para a oxidao da gua extremamente elevado e Cl2 ento formado.

OBJETIVOAnalisar a eletrolise do iodeto de potssio, da gua e do cloreto de sdio. Verificando quais produtos foram formados, o que ocorreu no decorrer da reao e quais foram as condies necessria para que as reaes ocorressem.

RESULTADOS E DISCURSSOES

Eletrolise do KIColocou-se em uma placa de petri uma soluo de iodeto de potssio 5%, em seguida colocaram-se em lados opostos dois eletrodos, ligados a uma fonte, um com polo negativo e o outro com polo positivo, em contato com a soluo de KI. Pra finalizar, colocou-se 3 gotas de fenolftalena.Verificou-se que o eletrodo positivo (nodo) apresentou uma colorao amarelada, indicando a presena de Iodo. J o Eletrodo negativo apresentou uma colorao rsea, indicando a alterao de pH, de neutro para alcalino, devido a formao de OH-. Que foram detectados pela soluo de fenolftalena. Verificou-se tambm a formao de gs hidrognio. Assim, chegamos a essas concluses a partir das reaes abaixo:

Dissociao do sal: 2 KI (aq) -> 2 K+ (aq) + 2 I- (aq) Ionizao da gua: 2 H2O (l) -> 2 OH- (aq) + 2 H+ (g)Semi reao andica: 2 I- (aq) -> I2 (aq) + 2e-Semi reao catdica: 2 H2O(l) + 2e- -> 2 OH- (aq) + H2 (g)__________________________________________________________Reao global: 2 I- (aq) + 2 H2O (l) -> I2 (aq) + H2 (g) + 2 OH- (aq)

Eletrolise do NaClRealizou-se o mesmo procedimento anterior. Aps ter colocado o eletrodos em contato com a soluo de NaCl, foi observado que:O polo negativo da fonte fornece eltrons para um dos eletrodos, que se torna o ctodo, que ser o sdio (Na+), pois cargas opostas se atraem. Esses ons recebem os eltrons do eletrodo (ctodo) e ocorre a sua reduo, formando sdio metlico:Ctado: Na+()+ e- Na(s) 2H2O +2e- H2 +2OH-

Assim, notamos que a soluo adquiriu uma colorao rosa, devido o gs hidrognio ser consumido, e a presena do OH- tornando a soluo bsica. No decorrer do tempo o sdio elementar ficou depositado na parte de cima do eletrodo.J o polo positivo, atrai os nions (Cl-), por isso se chama anodo. Esses ons perderam seus eltrons ao entrarem em contato com o nodo e, por isso, sofreram oxidao, formando tomos de cloro, que imediatamente se combinam de dois a dois formando o gs cloro:nodo: 2Cl-() 2 e- + 1Cl2(g)Assim, a reao global que ocorre nesse caso dada por:Ctodo: 2Na+()+ 2e- 2Na(s) nodo: 2Cl-() 2 e- + 1Cl2(g)____________Reao Global: 2Na+()+ 2Cl-() 2Na(s)+ 1Cl2(g)

Eletrolise da aguaNessa pratica utilizou-se uma soluo aquosa de Sulfato de Potssio (K2SO4), para demonstrar a decomposio eletroltica da gua.Aps ter colocado os eletrodos em contato com a soluo, verificamos visualmente que o polo positivo (ctado), adquiriu uma colorao azul, indicando alterao no ph para meio bsico, e a presena do hidrxido (4OH-). Ocorreu tambm a formao do gs hidrognio (2H2). J o polo negativo (nodo), adquiriu uma colorao amarela, devido a presena do on (4H+), caracterstica da cor da forma cida. Onde foi detectado pela presena do indicador azul de bromotimol. Assim, verificamos tambm os produtos que foram formados a partir das semi-reaes abaixo:Ctodo (-): K+ + 1e- K Ered=-2.73V 2H2O +2e- H2(g) +2OH- Ered= -0.85V

nodo (+): SO2-4 Ered=2.15V 2H2O O2(g) + 4H+ + 4e- Ered=-1.23V

Assim, achou-se a reao global:

4H2O +4e- 2H2 +2OH-2H2O O2 + 4H+ + 4e-6 H2O 2H2(g) + O2(g) + 4OH- +4H+

Notamos tambm que houve mais a formao do gs oxignio do que o hidrognio, devido estequiometria da reao.

REFERENCIAS

http://www.dqi.iq.ufrj.br/iqg128_a10_eletrolise.pdf

http://educacao.globo.com/quimica/assunto/eletroquimica/eletrolise.htmlhttp://www.mundoeducacao.com/quimica/eletrolise-agua.htmT. Brown, H. E. Le May Jr.; B. E. Bursten, R. R. Burdge; Qumica a Cincia Central; 9aedio; Pearson Prentice Hall, 2005.

J. B. Russell; Qumica Geral; 2a edio; Makron Books do Brasil; 1994.