Eletrólise: Tipos, Cátions, Ânios e Leis de Faraday

A eletrólise é um processo não espontâneo que utiliza energia elétrica para realizar transformações que não ocorreriam naturalmente. A descarga elétrica é convertida em energia química, levando à produção de substâncias simples ou compostas.

O processo ocorre em uma cuba eletrolítica, onde estão dispostos dois eletrodos formados por platina ou grafita e conectados a uma fonte elétrica, geralmente pilha ou bateria.

Existem dois tipos de processo eletrolítico:

– Eletrólise em solução aquosa – neste processo, os íons circulam livremente no meio aquoso, tanto os da substância dissolvida (soluto) quanto os da água;

– Eletrólise ígnea – é um processo que ocorre quando a energia elétrica é realizada sobre um composto iônico fundido, o qual permite que haja mobilidade dos íons e passagem da corrente elétrica.

Cátions e Ânions

O processo de eletrólise apresenta um cátodo e um ânodo, onde ocorrem os fenômenos de redução (recebimento de elétrons) e oxidação (perda de elétrons), respectivamente.

Essas reações são responsáveis pela formação das substâncias simples ou compostas, e são representadas da seguinte forma:

– Redução (cátodo): X+ + e → X, em que o cátion X pode ser um metal ou o íon hidrônio (H+ ou H3O+);

– Oxidação (ânodo): Y- → Y2 + e, em que o ânion pode ser um ametal ou o íon hidróxido (OH-).

Leis de Faraday

A partir de seus experimentos de eletrólise, o físico e químico inglês Michael Faraday propôs algumas regras gerais conhecidas hoje como leis de Faraday.

São elas:

– Primeira lei de Faraday – afirma que existe uma proporção direta entre a carga elétrica do sistema e a massa da substância eletrolisada, isto é, quanto mais intensa a corrente elétrica aplicada, maior a quantidade de massa produzida na reação. É dada pela fórmula: Q = i . t, onde Q é a carga elétrica, i é a corrente elétrica (ampères) e t é o intervalo de tempo;

– Segunda lei de Faraday – afirma que, no processo eletrolítico, a massa da substância produzida é diretamente proporcional ao seu equivalente-grama (E). É representada pela fórmula: m = K . E.