Eletrólise ígnea

A eletrólise é uma parte estudada na eletroquímica em que se produz energia química por meio de energia elétrica. É um processo não espontâneo, no qual se passa corrente elétrica sobre um sistema líquido onde existem íons, produzindo reações químicas.

O sistema líquido pode ser uma substância ou uma solução aquosa, sendo chamada de eletrólise aquosa ou eletrólise em meio aquoso; mas se a substância estiver fundida, isto é, no estado líquido com ausência de água, nesse caso, temos uma eletrólise ígnea.

A palavra “ígnea” vem do latim ígneus, que significa “ardente, inflamado”, pois é preciso aquecer a substância a altas temperaturas para que ela se funda. Esse tipo de eletrólise foi descoberto no início do século XIX e é muito importante porque por meio dela é possível produzir elementos químicos e substâncias simples que não existem na natureza isolados.

A substância fundida é colocada num recipiente chamado de cuba eletrolítica com dois eletrodos submersos nela. Os eletrodos, por sua vez, estão ligados a uma fonte geradora de corrente elétrica, que pode ser uma pilha ou bateria. Ligando a fonte geradora ocorre o seguinte em cada eletrodo:

  • O polo negativo do gerador irá fornecer elétrons para um dos eletrodos, fazendo com que ele fique carregado negativamente, tornando-se o cátodo, que atrai os cátions. Nesse eletrodo, os cátions recebem elétrons e se reduzem. 

 Polo positivo na eletrólise

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  • Já o outro eletrodo fica carregado positivamente, atraindo os ânions (que são negativos) e por isso é chamado de ânodo. Nesse eletrodo, os ânions perdem elétrons e se oxidam.   

Polo negativo na eletrólise

Um dos exemplos mais importantes de eletrólise ígnea é a do cloreto de sódio (NaCl) ou sal de cozinha, que produz duas substâncias simples, o sódio metálico, Na0(s), e o gás cloro, Cl2(g). O esquema abaixo mostra como ocorre esse tipo de eletrólise:

Esquema de processo de eletrólise do cloreto de sódio (sal de cozinha)

Quando o sal é aquecido a uma temperatura de 800,4 º C, ele se funde e seus íons ficam livres:

NaCl → Na+ + Cl-

Veja o que ocorre em cada eletrodo quando o gerador é ligado.

  • Eletrodo positivo: Ânodo - desse eletrodo saem os elétrons, sofrendo oxidação e é onde os ânions Cl- se descarregam;
  • Eletrodo negativo: Cátodo - esse eletrodo recebe os elétrons, sofrendo redução e é onde os cátions Na+ se descarregam.

As semirreações e a reação global que ocorrem nessa eletrólise ígnea são:

Semirreação no cátodo: Na+ + e- → Na  . (2)  (redução)

Semirreação no ânodo: 2 Cl- → Cl2 + 2e-____(oxidação)

Reação global: 2 Na+ + 2 Cl- → 2 Na + Cl2

A eletrólise se inicia por meio da passagem de corrente elétrica por um sistema líquido
A eletrólise se inicia por meio da passagem de corrente elétrica por um sistema líquido
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

(MACK-SP) Na eletrólise ígnea de NaCl, verifica-se que:

a) no cátodo, deposita-se sódio metálico.

b) no ânodo, ocorre redução.

c) no cátodo, ocorre oxidação.

d) no ânodo, há deposição de NaCl.

e) no cátodo, os íons sódio perdem elétrons.

Questão 2

(FEI-SP) O alumínio é obtido industrialmente pela eletrólise ígnea da alumina (Al2O3). Indique a alternativa falsa:
a) O íon alumínio sofre redução.
b) O gás oxigênio é liberado no ânodo.
c) O alumínio é produzido no cátodo.
d) O metal alumínio é agente oxidante.
e) O íon O2– sofre oxidação.

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