relatorio 4 - Eletrólise

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
CAMPUS POÇOS DE CALDAS
Experimento 4
 ELETRÓLISE
 
. 
Curso de Engenharia Civil – 2° período.
Alunos : Robson de Paula Prado
 Diego Martins
Douglas Diego
Professora : Maria Marta Netto
Disciplina : Química Experimental 
Poços de Caldas, 29 de agosto de 2014
1. INTRODUÇÃO E OBJETIVO
Denomina-se eletrólise, todo processo químico não espontâneo provocado por
uma corrente elétrica, portanto, inverso ao processo de uma pilha. A eletrólise consiste
em converter a energia elétrica proveniente de um gerador (fonte) em energia química,
através da descarga de íons, onde os cátions receberão elétrons (cátodo), sofrendo
reduç ã o, enquanto que os ânions cederão elétrons (anodo), sofrendo oxidação. 
As reações de eletrólise podem ocorrer entre dois ou mais eletrodos
mergulhados em uma solução condutora, onde será estabelecida uma diferença de
potencial elétrico. Dividem-se em basicamente dois tipos de reações: 
- Eletrólise Ígnea: neste tipo de reação a corrente elétrica passa por uma
substância iônica no estado de fusão (liquefeita ou fundida), ou seja, não há presença
de água. É um tipo de reação muito utilizado na indústria, principalmente para a
produção de metais.
- Eletrólise Aquosa: consiste na passagem da corrente elétrica através de um
líquido condutor. Neste tipo, apenas um dos cátions e um dos ânions são participantes.
É na eletrólise do cloreto de sódio em meio aquoso, por exemplo, que são produzidos a
soda cáustica (NaOH), o gás hidrogênio (H2) e o gás cloro (Cl2). 
Ambos os processos são muito utilizados na indústria química, pois através dela
é possível isolar substâncias, além da deposição de finas películas de metais sobre
peças metálicas ou plásticas, técnica conhecida como galvanização. Também é um
processo que permite purificar e proteger (como revestimento) vários metais.
Desta forma, este experimento tem como principal objetivo realizar um processo
de eletrólise, observando a reação entre os eletrodos e o reagente, e após os cálculos,
analisar os resultados, considerando as possíveis fontes de erro. 
2. MATERIAL
Materiais utilizados para o experimento de Eletrólise:
- Placa de Cobre 01
- Placa de Cobre 02
- Béquer de 400 mL
- Fonte de corrente contínua (12 V) 
- Resistor de 100 Ω 
- Amperímetro
- Esponja de Aço
- Balança de Precisão
- Estufa
- Estante para Tubos
 Reagentes:
- CuSO4 (0,5 mol/L)
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Após identificadas as placas de cobre, foram limpadas com a esponja de aço
para que se retirasse o máximo de resíduos que estivesse em suas superfícies.
Utilizando a balança de precisão pesou-se a placas individualmente anotando-se sua
massa. Preenche-se o béquer com aproximadamente 120 ml de solução CuSO4 (0,5
mol/L), e montou-se o Circuito para processo de Eletrólise, de modo a não haver
contado entre as placas, esquema conforme Imagem 01. Acionou-se a fonte de
corrente contínua, calibrando-a para aproximadamente 0,1 A;
Observando o experimento no período de 20 minutos foi anotado o valor da
corrente no amperímetro em intervalos de 1 minuto e após o término de 20 minutos foi
desligado a fonte e retirado as placas colocando-as na estufa com auxílio da estante de
tubos por aproximadamente 3 minutos e posteriormente foram pesadas novamente,
anotando-se sua nova massa.
Imagem 01 – Circuito para processo de Eletrólise.
Imagem 01 – Circuito para processo de Eletrólise.
4. RESULTADOS
Seguindo os procedimentos do experimento de eletrólise, obtivemos os
seguintes resultados:
- Massa Placa 01 inicial: 11,1096
- Massa Placa 02 inicial: 11,0646 g
- Massa Placa 01 final: 11,1480 g
- Massa Placa 02 final: 11,0291 g
Podemos observar que a placa 02 perde massa, sofrendo corrosão durante o
processo, portanto sofreu oxidação e corresponde ao ânodo da reação, além destes
fatos, observamos que a placa 02 estava conectada ao polo positivo da fonte.
Ao contrário da placa 02, a placa 01 que estava conectada ao polo negativo da
fonte ganhou massa durante o processo, portanto sofreu redução e corresponde ao
cátodo da reação.
Durante o processo obteve os seguintes valores de corrente elétrica por minuto.
Tabela 01 – Variação da Corrente Elétrica.
Tempo (m) Corrente Elétrica (A)
01 0,10
02 0,10
03 0,10
04 0,10
05 0,10
06 0,10
07 0,10
08 0,11
09 0,09
10 0,10
11 0,09
12 0,10
13 0,10
14 0,09
15 0,10
16 0,10
17 0,10
18 0,10
19 0,10
20 0,11
Com os valores obtidos durante a observação do processo, podemos calcular o
valor médio da corrente elétrica.
Onde:
i – intensidade da corrente elétrica (A)
n – números de intervalos observados
Desta forma obtemos imédio igual a 0,0995A, valor que será usado na equação de
Faraday para o cálculo de massa transferida teórica.
Onde:
i – intensidade média da corrente elétrica (A)
t – tempo de eletrólise (s)
MM – massa molar do eletrodo (MMCu = 63,5 g/mol)
n – número de mols
F – constante de Faraday (F = 96500 C/mol)
Substituindo os valores na fórmula:
O m encontrado corresponde ao valor teórico de massa que deveria ser
transferida durante o processo, no entanto sabemos que na prática podem ocorrer
variações. No procedimento encontramos o seguinte valor de m:
Comparando os dois resultados (teórico e prático) podemos calcular os erros
absoluto, relativo e percentual.
- Erro Absoluto: 
Eabs = | m prático - m teórico |
Eabs = |0,03695 – 0,03948|
Eabs = 0,00253 g
- Erro Relativo:
Erel = Eabs /m teórico
Erel = 0,00253/0,060
Erel = 0,0608
- Erro Percentual:
E% = Erel x 100
E% =6,08 %
5. DISCUSSÕES E CONCLUSÃO
Após a realização do procedimento, da coleta de dados e do cálculo dos erros,
foi feita uma análise com relação ao experimento e os resultados.
Podemos notar que o erro percentual foi igual a 6,08 %, um valor alto para um
experimento em laboratório, mas já esperado, devidos aos fatores externos que podem
explicar este valor. Uma provável parcela do erro se deve pelo fato das lâminas terem
sido secadas com papel toalha pelos experimentadores após o processo, fato este que
provavelmente alterou sua massa final. 
Outro fator que poderia explicar o alto valor de erro seria o mal contado entre os
cabos utilizados no processo, tornando a leitura e a corrente instáveis. Uma possível
contaminação do reagente também causaria um aumento no erro.
Uma aplicação da eletrólise na indústria é a cromação, processo onde um objeto
é revestido com cromo. Durante este processo o objeto que recebe o revestimento é
ligado ao polo negativo de uma fonte de corrente contínua enquanto o cromo é ligado
ao polo positivo, fazendo um processo de eletrólise ao qual uma película do metal
cromo se ligue ao objeto para lhe garantir maior brilho e durabilidade.
Este processo é utilizado para recobrir materiais de acabamentos para
construção civil, para carros, motos, ferramentas entre outros. As vantagens deste
processo é uma maior resistência do objeto, proteção à corrosão, estética é uma
resistência maior a temperatura.
Finalizados os procedimentos, independentes dos erros obtidos, podemos
considerar que o experimento foi concluído com sucesso, uma vez que o valor
experimental do processo de eletrólise foi encontrado. 
6. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA
http://www.mundoeducacao.com/quimica/eletrolise.htm (Acesso 04/09/2014)
http://www.brasilescola.com/quimica/aplicacao-eletrolise.htm (Acesso 04/09/2014)
http://www.mundoeducacao.com/quimica/aplicacao-eletrolise.htm (Acesso 04/09/2014)
 http://www.infoescola.com/quimica/eletrolise/ (Acesso04/09/2014)