Eletrólise: Mecanismo e Exemplos

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Química 
Prof. Arilson 
Aluno(a):________________________________________________
______ 
Mecanismo da eletrólise 
 
Em um processo de eletrólise uma reação de oxirredução não 
espontânea é provocada pela passagem de corrente elétrica. A eletrólise é um 
processo inverso ao da pilha, por isso, é necessário que um gerador 
disponibilize uma ddp superior à ddp da reação espontânea para forçar a 
eletrólise. Na eletrólise um gerador (pilha ou bateria) está ligado aos eletrodos. 
O eletrodo ligado ao pólo positivo do gerador e o ânodo e o eletrodo ligado ao 
pólo negativo é o cátodo. 
 
●Eletrodo negativo recebe elétrons  ocorre redução cátodo 
●Eletrodo positivo perde elétrons  ocorre oxidação ânodo 
●O cátion sempre vai para o cátodo. 
●O ânion sempre vai para o ânodo. 
 
 
 
Na eletrólise, o cátodo é o polo negativo e o ânodo é o polo 
positivo. Lembrese de que, na eletrólise, a nomenclatura dos polos é o oposto 
da pilha. Observe com muita atenção o quadro abaixo: 
 
 
 
Eletrólise ígnea 
 
 Corresponde ao fenômeno de decomposição de um composto iônico 
fundido por meio da passagem de corrente elétrica. Nesse fenômeno, utiliza-se 
um par de eletrodos inertes (grafite ou platina) mergulhados no composto 
iônico fundido. Esse processo permite a obtenção de metais reduzidos (nox = 
0) a partir de compostos iônicos. Como o ponto de fusão dos metais é elevado, 
a cuba eletrolítica deve operar sempre em uma temperatura acima da 
temperatura de fusão dos metais. 
 
Exemplo: Eletrólise do NaCl fundido 
 
 
Cátodo (-)  Na+(l) + e- → Na(l) 
Ânodo (+)  Cl-(l) → 1/2Cl2(g) + e- 
Reação global  Na+(l) + Cl-(l) → Na(l) + 1/2Cl2(g) 
 
 
 
A eletrólise é um processo útil na obtenção de várias substâncias 
químicas. Por exemplo: 
 
Sódio: eletrólise ígnea de NaCl (cloreto de sódio) fundido em um processo que 
ocorre a cerca de 800°C. 
Alumínio: eletrólise ígnea de Al2O3(bauxita). 
Cloro (Cl2): eletrólise ígnea de NaCl. O cloro é muito utilizado na produção de 
compostos orgânicos clorados e alvejantes, e também para o tratamento de 
água para consumo e de piscinas. 
 
Eletrólise aquosa 
 
Baseia-se na passagem de corrente elétrica através de um sistema 
líquido que tenha íons presentes. Portanto, em soluções aquosas, devemos 
considerar não só os íons provenientes do soluto, mas também os íons 
provenientes da autoionização da água. 
 
 
 
Os processos de oxirredução que podem ocorrer nos eletrodos são 
os seguintes: 
 
■ Cátodo: redução do cátion do soluto ou redução do H+ da água. 
■ Ânodo: oxidação do ânion do soluto ou oxidação do OH- da água. 
 
Em um processo de eletrólise, somente uma espécie química sofrerá 
descarga por vez, e o fator determinante será a voltagem de descarga de cada 
íon. O par cátion/ ânion que apresentar a menor voltagem de descarga será o 
primeiro a sofrer eletrólise. A sequência de descarga para cátions e ânions em 
uma solução aquosa é a seguinte: 
 
 
 
As reações de descarga do H+ e do OH- são as seguintes: 
 
 
 
Redução da água (cátodo) 
 
A redução da água pode ser explicada com a utilização do seguinte 
mecanismo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Oxidação da água (ânodo) 
 
A oxidação da água pode ser explicada com a utilização do seguinte 
mecanismo: 
 
 
1º Exemplo 
 
Qual é a equação global da eletrólise aquosa do brometo de cálcio 
(CaBr2)? Primeiro, devemos escrever a equação de dissociação do sal e a 
autoionização da água. 
 
 
 
Depois, devemos verificar qual cátion e qual ânion possui 
prioridade de descarga. 
 
■ Escolha do cátion: Ca2+ ou H+? O cátion H+ apresenta maior prioridade que o 
Ca2+, de acordo com a tabela apresentada anteriormente. Portanto, o H+ sofre 
descarga e o Ca2+ permanece na solução. 
■ Escolha do ânion: Br– ou OH–? Os ânions não oxigenados possuem maior 
prioridade que a hidroxila. 
Portanto, o Br– sofre descarga e a OH– permanece na solução. 
 
 
 
2º Exemplo 
Qual é a equação global da eletrólise aquosa do cloreto de sódio 
NaCl? 
 
 
■ Escolha do cátion: Na+ ou H+? O H+ apresenta maior prioridade que o Na+, 
de acordo com a tabela apresentada anteriormente. Portanto, o H+ sofre 
descarga e o Na+ permanece na solução. 
■ Escolha do ânion: Cl- ou OH–? Os ânions não oxigenados possuem maior 
prioridade que a hidroxila. 
 
Portanto, o Cl– sofre descarga e a OH– permanece na solução. 
 
 
 
 
3º Exemplo 
Qual é a equação global da eletrólise aquosa do sulfato de cobre II? 
 
 
 
Primeiro devemos escrever a equação de dissociação do sal e a 
autoionização da água. 
 
 ■ Escolha do cátion: Cu2+ ou H+? O Cu2+ apresenta maior prioridade que o H+ 
de acordo com a tabela apresentada anteriormente. Portanto, o Cu2+ sofre 
descarga e o H+permanece na solução. 
■ Escolha do ânion: SO4
–2 ou OH–? Os ânions oxigenados possuem menor 
prioridade que a hidroxila. 
 
Portanto, o ânion OH– sofre descarga e o SO4
–2 permanece na 
solução. 
 
 
4o Exemplo 
Qual é a equação global da eletrólise aquosa de uma solução de H2SO4? 
 
 
■ Escolha do cátion: os cátions são iguais. 
■ Escolha do ânion: SO4
–2 ou OH–? Os ânions oxigenados possuem menor 
prioridade que a hidroxila. Portanto, o OH– sofre descarga e o SO4
–2 permanece 
em solução. 
 
 
 
 
O ácido sulfúrico não participou da eletrólise, portanto, não aparece 
na equação global. A água sofreu decomposição e o H2SO4 apenas aumentou a 
condutividade elétrica da solução, atuando como um eletrólito. Nas mesmas 
condições de pressão e temperatura, será produzido um volume de H2(g) 
correspondente ao dobro do volume de O2(g). Essa é uma característica da 
eletrólise da água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
arilsonmartino@hotmail.com 3 
 
Atenção ! 
 
 
Eletrodeposição ou galvanização 
 
A galvanização consiste na transferência de íons de um metal que 
está imerso em uma solução para outra superfície, que pode ser metálica ou 
não, através de uma eletrólise. A galvanização geralmente é usada para 
proteger objetos metálicos da oxidação (corrosão) ou para melhorar sua 
aparência, como, por exemplo, revestir anéis com uma camada de ouro e 
talheres com uma camada de prata. A galvanoplastia tem uma série de 
aplicações: 
 
●Prateação ●Douração ●Produção de folhas-de-Flandres 
●Cromação 
 
Na galvanoplastia por eletrólise, o objeto que será galvanizado é 
utilizado como cátodo, o metal que será depositado é utilizado como ânodo e a 
solução eletrolítica contém um sal solúvel do metal que será depositado. O 
metal utilizado no ânodo sofre oxidação e o eletrodo é corroído durante o 
processo, ou seja, o metal do eletrodo participa da eletrólise. Esse tipo de 
eletrodo é denominado “eletrodo ativo ou reativo”. 
 
 
 
Por exemplo,douração é um tipo de galvanoplastia que consiste em 
depositar uma fina camada de ouro sobre o objeto a ser decorado. 
 
 
 
 
Ao somarmos essas semirreações, não obtemos uma equação global. 
Sendo assim, podemos considerar que ocorreu uma transferência do tipo: 
 
 
Purificação de metais ou refino eletrolítico 
 
Um método eficaz e economicamente viável de se purificar metais é 
o da eletrólise, com eletrodos ativos. A purificação do cobre, que é encontrado 
na natureza com impurezas, como prata, ouro, zinco e ferro, consiste em passar 
uma corrente elétrica por uma solução aquosa de sulfato de cobre II, de cor 
azul, durante um determinado intervalo de tempo. 
 
 
Nessa solução são mergulhados dois eletrodos de cobre metálico, 
sendo um impuro (ânodo) e o outro puro (cátodo). No transcorrer do processo, 
o cobre metálico do eletrodo impuro se oxida e vai se depositando (reduzindo) 
sobre o eletrodo de cobre puro, ficando livre das impurezas que, no caso dos 
metais nobres, precipitam-se, formando uma pasta denominada lama anódica. 
As reações que ocorrem no processo podem ser representadas por: 
 
Ao somarmos essas semirreações, não obtemos uma equação global.Sendo assim, podemos considerar que ocorreu uma transferência do tipo: 
 
 
Aspectos quantitativos da eletrólise – Lei de faraday 
 
“A massa de uma substância produzida ou consumida em uma pilha ou 
eletrólise é diretamente proporcional à carga(Q) que atravessa o eletrólito” 
 
Essa descoberta é denominada Lei de Faraday e pode ser 
representada pela seguinte equação: 
 
 
 
Portanto, de acordo com a Lei de Faraday, podemos afirmar que, 
dobrando-se a quantidade de carga que passa por um circuito, dobra-se a massa 
produzida de certa substância. Sendo assim, temos: 
 
 
 
Experimentalmente, Faraday determinou que, para cada mol de 
diferentes substâncias depositadas, são necessários valores de carga múltiplos 
de 96 500 C. Em sua homenagem, esse valor ficou conhecido como constante 
de Faraday, representada pela letra F. 
 
1 F = 96 500 C 
 
Posteriormente, com as descobertas da constante de Avogadro e da 
carga do elétron, verificou-se que 1 F era equivalente à carga de 1 mol de 
elétrons.Utilizando os conhecimentos de eletricidade, parte da física, podemos 
calcular a quantidade de carga elétrica que passa por um circuito elétrico pela 
seguinte equação: 
 
Q = i ∙ t 
 
■ Q = quantidade de carga elétrica (C). 
■ i = intensidade da corrente elétrica (A). 
■ t = tempo (s). 
 
Conhecendo-se a quantidade de carga elétrica que atravessa o 
circuito elétrico, podemos calcular a massa consumida ou produzida de uma 
substância em um dos eletrodos por meio de uma proporção estequiométrica, 
com a quantidade de elétrons envolvidos nas semirreações de cada eletrodo. 
Observe os exemplos a se 
 
 
 
 
 
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Exercício resolvido 
 
 
 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (ENEM) A obtenção do alumínio dá-se a partir da bauxita (Al2O3 
3H2O), que é purificada e eletrolisada numa temperatura de 1 000 ºC. Na célula 
eletrolítica, o ânodo é formado por barras de grafita ou carvão, que são 
consumidas no processo de eletrólise, com formação de gás carbônico, e o 
cátodo é uma caixa de aço coberta de grafita.A etapa de obtenção do alumínio 
ocorre no 
 
a)ânodo, com formação de gás carbônico. 
b)cátodo, com redução do carvão na caixa de aço. 
c)cátodo, com oxidação do alumínio na caixa de aço. 
d)ânodo, com depósito de alumínio nas barras de grafita. 
e)cátodo, com fluxo de elétrons das barras de grafita para a caixa de aço. 
 
02 - (ENEM) O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, 
podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A 
obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida 
em criolita fundida (Na3AlF6) e eletrolisada a cerca de 1 000 °C. Há liberação 
do gás dióxido de carbono (CO2), formado a partir da reação de um dos 
produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é 
formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma 
caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é: 
2 Al2O3 (l) + 3 C (s) → 4 Al (l) + 3 CO2 (g) 
Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e 
ânodo são: 
 
a) cátodo: Al3+ + 3 e– → Al 




→+
+→ −−
22
2
2
COOC
e4OO 2
ânodo 
b) 




→+
+→ −−
22
2
2
COOC
e 4OO 2
cátodo 
ânodo: Al3+ + 3 e– → Al 
c) 




+→
→+
−−
−+
e 4OO 2
Ale 3Al
cátodo
2
2
3
 
ânodo: C + O2 → CO2 
d) 




→+
→+ −+
22
3
COOC
Ale 3Al
cátodo 
ânodo: 
−− +→ e 4OO 2 2
2
 
e) cátodo: 
−− +→ e 4OO 2 2
2
 




→+
→+ −+
22
3
COOC
Ale 3Al
ânodo 
 
03 - (ENEM) Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou 
acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer 
extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para 
ovos quentes, vendo-a separar-se em seus elementos, o oxigênio em um 
eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia 
tão fraca, e no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, 
a água.O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação dos 
elementos que compõem a água. O princípio do método apresentado é utilizado 
industrialmente na 
 
a)obtenção de ouro a partir de pepitas. 
b)obtenção de calcário a partir de rochas. 
c)obtenção de alumínio a partir de bauxita. 
d)obtenção de ferro a partir de seus óxidos. 
e)obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio. 
 
04 - (ENEM) A eletrólise é um processo não espontâneo de grande 
importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do 
gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de 
sódio. Nesse procedimento, utiliza-se uma célula eletroquímica, como 
ilustrado. 
 
 
SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A. Indústrias de processos químicos. 
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997 (adaptado). 
 
No processo eletrolítico ilustrado, o produto secundário obtido é o 
 
a)vapor de água. b)oxigênio molecular. c)hipoclorito de sódio. 
d)hidrogênio molecular. e)cloreto de hidrogênio. 
 
05 - (ENEM) A matéria-prima básica para a fabricação de calçados plásticos é 
a resina de PVC. A seguir é apresentado o fluxograma de fabricação do PVC e 
sua fórmula química. 
Siglas: PVC - policloreto de vinila; EDC - dicloro etano; MVC - monocloreto 
de vinila 
 
 
Disponível em: http://ri.grendene.com.br. Acesso em: 15 jun. 2011 (adaptado). 
 
Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de 
 
 
 
 
 
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a)destilação. b)eletrólise. c)fusão ígnea. d)filtração a vácuo. 
e)precipitação fracionada. 
 
06 - (UFT TO) A cromação é uma das técnicas utilizadas pelas indústrias de 
galvanoplastia que consiste na cobertura de peças metálicas pelo cromo com o 
objetivo de proteger e decorar a peça. Nesse processo, a peça metálica a ser 
cromada e que funciona como um dos eletrodos, é colocada em uma cuba 
eletrolítica contendo uma solução de Cr3+ e submetida à passagem de uma 
corrente elétrica durante certo tempo, até a peça adquirir uma fina camada de 
cromo na espessura desejada. 
(Dados: massa molar do cromo = 52,00 g.mol–1 e constante de Faraday = 
96500 C/mol). 
 
Com relação a esse processo assinale a alternativa INCORRETA. 
 
a)A peça a ser cromada representa o anodo na cuba eletrolítica. 
b)Para a deposição de um mol de cromo é necessário três mols de elétrons. 
c)A massa de cromo depositada pela passagem de uma corrente de 30 A, 
durante 965 segundos, é de 5,2 g. 
d)A quantidade de massa de cromo depositada é proporcional à passagem de 
carga através da solução na célula eletrolítica. 
 
07 - (FPS PE) Um metal forma o sal MCl3. Determine a massa molar do metal 
M sabendo que, após 25 minutos de eletrólise com o sal fundido, utilizando 
uma corrente de 0,965 A, obteve-se 0,28 g do metal M (Dado: F = 96500 
C/mol). 
 
a)91,0 mol/L 
b)47,0 g/mol 
c)27,0 g/mol 
d)65,5 g/mol 
e)56,0 g/mol 
 
08 - (UECE) Duas células galvânicas ligadas em série contêm, 
respectivamente, íons Cu2+ e Au3+. No cátodo da primeira são depositados 
0,0686 g de cobre. A massa de ouro que será depositada, ao mesmo tempo, no 
cátodo da outra célula, em gramas, será, aproximadamente, 
 
a)0,140. 
b)0,280. 
c)0,430. 
d)0,520. 
 
09 - (Mackenzie SP) A eletrólise é um processo não espontâneo utilizado na 
decomposição de compostos químicos através da passagem de corrente elétrica 
e é classificada em ígnea ou aquosa. Um químico decidiu fazer a eletrólise 
aquosa do NaNO3, sob condições adequadas e com o uso de eletrodos inertes, 
de acordo com a figura abaixo. 
 
 
 
Assim, pode-se afirmar que o químico 
 
a)coletou gás hidrogênio no ânodo dessa eletrólise. 
b)observou que ao final da eletrólise, o pH da solução ficou básico. 
c)observou a formação de sódio metálico no polo negativo da eletrólise. 
d)obteve uma ddp positiva no processo. 
e)obteve como reaçãoglobal a seguinte equação: 2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g). 
 
10 - (UNCISAL) O cobre refinado por meio de processos convencionais 
possui pureza em torno de 99%. Para que apresente condutividade elétrica 
adequada para aplicação em sistemas elétricos, o cobre refinado deve passar 
por uma etapa de purificação eletrolítica em que sejam atingidos níveis de 
pureza muito próximos de 100%. Nesse processo, o cobre refinado é colocado 
como o ânodo de uma célula eletrolítica e, a partir desse ponto, o cobre puro é 
depositado no cátodo; no ânodo, algumas impurezas metálicas presentes no 
cobre impuro são oxidadas e dissolvidas na solução, enquanto outras 
simplesmente se desprendem, à medida que o ânodo é consumido, e se 
depositam no fundo da célula eletrolítica, formando o que se chama de “lama 
de ânodo”. O entendimento dos diferentes comportamentos dos metais se dá a 
partir de seus potenciais elétricos de redução/oxidação. A tabela a seguir 
mostra potenciais padrões de redução (Eº) correspondentes à semirreação de 
alguns metais. 
 
 
 
Na referida etapa de purificação eletrolítica do cobre, as impurezas que 
apresentam potencial de oxidação 
 
a)maior que o do cobre, como a prata e a platina, são depositadas como “lama 
de ânodo”. 
b)menor que o do cobre, como a prata e a platina, são depositadas como “lama 
de ânodo”. 
c)maior que o do cobre, como o cobalto e o níquel, são depositadas como 
“lama de ânodo”. 
d)menor que o do cobre, como o cobalto e o níquel, são dissolvidas na solução. 
e)maior que o do cobre, como a prata e a platina, são dissolvidas na solução. 
 
GABARITO: 
 
01) Gab: E 
02) Gab: A 
03) Gab: C 
04) Gab: D 
05) Gab: B 
06) Gab: A 
07) Gab: E 
08) Gab: A 
09) Gab: E 
10) Gab: B