Vol 2 Parte 1-185-186

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Obtenção de substâncias simples 
A eletrólise ígnea é o método utilizado industrialmente para a ob­
tenção de metais alca linos (família 1), de metais alcalinoterrosos (famí­
lia 2), de alumínio (família 13) e de halogênios (família 17) na forma de 
substâncias simples. 
Por exemplo, a eletról ise ígnea do cloreto de sódio, Nace(s), que na 
temperatura de 800,4 ºC passa para a fase líquida: 
Nace(s) -
6
- Nace(e) 
Na fase líquida, não existe a organ ização que havia no crista l de 
Nace(s). o cloreto de sódio líquido dissocia-se em íons Na1+(e) e ce1-(e), 
que adquirem certa mobilidade. 
Nace(e) -- Na1+(e) + ce1-(e) 
Ao ligar o gerador de corrente contínua, ocorrem os seguintes 
fenômenos: 
• Os cátions Na1+(e) migram para o cátodo, polo negativo, onde cada 
cátion recebe um elétron, sofrendo descarga e se transformando em 
sód io metá lico, Na{s). 
O metal fica depositado na superfície do cátodo e pode ser recolhido 
em um reservatório adaptado ao sistema. 
1 Na1+(e) + 1 e- -- 1 Na{s) (redução) 
• Os ân ions ce1-(e) migram para o ânodo, polo positivo, onde cada ânion 
doa um elétron, sofrendo descarga e se transformando em átomos 
de cloro, que imediatamente se combinam dois a dois para formar 
moléculas de ce2(g). 
2 ce1-(e) -- 2 e- + 1 ce2(g) (oxidação) 
O cloro é um gás e borbu lha no ânodo, e deve ser recolh ido por meio 
de um tubo de vidro adaptado ao sistema, conforme mostra a ilus­
tração a seguir. 
• -· 
cloreto de sódio 
fundido 
/ 
·--
~ ódio m etálico apresenta 7 
densidade igual a 0,9712 g/cm3 
a 20 ºC, enquanto o cloreto de 
sódio apresent a densidade igual 
a 2,163 g/ cm3 a 20 ºC. Como a 
den sidade do sódio metálico é 
bem m enor, à medida que ele vai 
sendo formado, passa a ocupar a 
parte de cima do eletrodo, 
encaminhando-se ao J 
servatório. ______ __, 
tubo para coleta 
de gás cloro 
reservatório de 
sódio fundido 
polo e ou 
cátodo (ferro) 
polo e ou 
cátodo (fe rro) 
polo®ou ânodo 
(grafita) 
Eletrólise ígnea do cloreto de sódio, Nace(e). 
Eletrólise com eletrodos inertes 183 
Í As pilhas só se formam a partir 
de reações espontâneas, nas 
quais o sentido do fluxo de 
elétrons é do elet rodo mais 
reativo para o menos reativo, por 
isso a força elet romot riz de uma 
pilha será sempre um número 
positivo. 
A equação global da eletrólise é fornecida pela soma de todas as 
~ equaçoes parc1a1s: 
Dissociação iônica: 2 NaCe(e) --• ~+ 
Redução catódica: ~ + ....2---e""" 
Oxidação anód ica: .1--G3itr --• ~ + 
~ttt 
2 Na(s) 
c e2(g) 
Já um processo de eletrólise é 
não espontâneo, e o sentido do 
fluxo de elét rons é do ânion para 
o cátion. Esse processo só ocorre 
com fornecimento de energia 
externa. Por isso, a força 
eletromotriz em um processo 
Reação global: 2 NaCe(e) ---• 2 Na(s) + 
Pelos potenciais-padrão de redução, observamos que essa reação 
não é espontânea: 
2 Na1+(e) + 2 e- :.==== 2 Na(s) E,edução = -2,71 V 
l de eletrólise será sempre um 
úmero negativo. 
2 c e1· (e) :.=====:?:: 2 e- + c e2(g) E ,edução = + 1,36 V 
ti.E= E,eduçãodocátodo - E ,eduçãodoânodo • ti.E= - 2,71- (+1,36) • 
• ti.E = - 4,07 volts 
Por isso, o sinal da fo rça eletromotriz é negativo. 
Teoricamente, a diferença de potencial que o gerador de corrente 
contín ua deve aplicar entre os eletrodos para obter a descarga dos 
íons - que significa ganho de elétrons pelos cát ions e perda de elétrons 
pelos ân ions - é ca lcu lada pela força eletromot riz em módulo somada 
às resistências elétricas existentes no circuito. 
No caso da eletrólise ígnea do cloreto de sódio, o valor da ddp é igual 
a 4,07 (desconsiderando qua lquer resistência elétrica no circuito). 
Sódio metálico e gás cloro 
O sódio metálico é um sólido brando (que 
cede facilmente à pressão) e pode ser cortado 
com uma faca comum, mas é preciso usar lu­
vas de borracha para manuseá-lo e tomar mui­
to cu idado. 
À temperatura ambiente, possui consis­
tência de cera; e se torna quebradiço à baixa 
temperatura. 
É prateado, oxida rapidamente no ar e 
reage violentamente com a água. 
Por causa de suas propriedades, tanto a 
obtenção como a armazenagem do sódio me­
tálico deve ocorrer na ausência de ar. 
Em geral, o sódio metálico é armazenado 
imerso em óleo mineral ou querosene. 
Apresenta risco elevado de incêndio em 
contato com a água em qualquer forma. Quei­
ma espontaneamente no ar seco quando é 
aquecido (nesse caso, para extinguir o fogo, 
utiliza-se sal ou cal). 
184 Capítulo 6 
O cloro é um gás verde-amarelado, de chei­
ro sufocante e extremamente tóxico. Apresenta 
tolerância máxima igual a 1 ppm/m3 de ar. Foi 
usado como arma química pela primeira vez 
em 1915, na Primeira Guerra Mundial. 
É ut ilizado no tratamento de águas (possui 
forte ação bactericida), na fabricação de plásti­
cos (como o PVC ou policloreto de vinila - res­
ponsável pelo consumo de 40% de todo o cloro 
produzido), de solventes (como o tetracloreto 
de carbono, cce4), de inseticidas (como o BHC 
ou benzeno hexaclorado, C6C€ 6) e de branquea­
dores (como o hipoclorito de sódio, Naceo, usa­
do no branqueamento da celulose para a fabri­
cação de papel). 
A indústria alimentícia também utiliza 
substâncias cloradas para obter o branquea­
mento da farinha de t rigo. 
No mundo, a cada ano, são produzidos cer­
ca de 36 milhões de toneladas de cloro. 
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