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Eletrólise: a corrente que força a reação

É a pilha ao contrário: você paga com eletricidade para a reação andar.

caiu 4× no ENEM · 2013 (2) · 2017 · 2009aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Na eletrólise, uma fonte externa empurra elétrons e força uma oxirredução que não aconteceria sozinha. No cátodo (polo −) alguém ganha elétrons: redução. No ânodo (polo +) alguém perde elétrons: oxidação. Na ígnea (sal fundido) só os íons do sal disputam os eletrodos. Na aquosa, a água entra na disputa: Na⁺, K⁺ e Al³⁺ perdem para ela no cátodo (sai H₂), e ânions oxigenados como SO₄²⁻ perdem no ânodo (sai O₂), mas Cl⁻ descarrega antes da água. Fora dos eletrodos, quem leva a carga pela solução são os íons, não elétrons.

caˊtodo (−): reduc¸a˜oaˆnodo (+): oxidac¸a˜o\text{cátodo }(-):\ \text{redução} \qquad \text{ânodo }(+):\ \text{oxidação}

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    Não espontânea: precisa de fonte externa de energia elétrica

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    Cátodo (−) reduz; ânodo (+) oxida

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    Aquosa: Na⁺, K⁺, Al³⁺ não descarregam; a água vira H₂ no cátodo

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    No eletrólito a carga anda em íons; elétrons só no fio

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    Indústria: alumínio, cloro + soda e refino do cobre

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Veja funcionando

EletróliseCátodo (−): reduçãoÂnodo (+): oxidaçãoPara que serve
Ígnea: alumina fundidaAl³⁺ + 3e⁻ → Al2O²⁻ + C → CO₂ + 4e⁻Produzir alumínio a partir da bauxita
Aquosa: salmoura (NaCl)2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻Cloro, hidrogênio e soda (NaOH)
Aquosa: água acidulada2H⁺ + 2e⁻ → H₂2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻Separar a água em H₂ e O₂
Refino do cobre (CuSO₄)Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu puroCu impuro → Cu²⁺ + 2e⁻Cobre puro; nobres caem como lama
Em toda eletrólise o polo − reduz e o polo + oxida. Repare na salmoura: no cátodo quem reduz é a água, não o Na⁺, por isso sai H₂ e sobra NaOH.

🎛️ Troque os pares dos eletrodos e a ddp da fonte; observe a folga: a eletrólise só ocorre quando a fonte supera a ddp mínima.

🧪 Simulação

Quanto a fonte precisa empurrar?

Escolha o que reduz no cátodo, o que oxida no ânodo e a ddp da fonte. A eletrólise só anda se a fonte superar a ddp mínima.

ddp mínima teórica
4,07 V
Folga da fonte (+ ocorre, − não ocorre)
0,93 V
0V1V2V3V4V5V4,075
ddp mínima
fonte
A fonte tem de vencer a pilha que a reação inversa formaria.

A ddp mínima é 4,07 V e a fonte dá 5 V: folga de 0,93 V. Folga positiva, a eletrólise acontece; negativa, nada se decompõe (na prática ainda é preciso um pouco a mais).