Eletrólise é o processo químico no qual uma reação de oxirredução é provocada pela corrente elétrica de forma não espontânea. A reação de oxirredução é aquela em que há transferência de elétrons entre os átomos do sistema.
Para compreendermos melhor como funciona o processo de eletrólise, vamos analisar como exemplo uma reação muito comum:
Sabemos que esta é uma reação espontânea, ou seja, não precisa de uma interferência externa para ocorrer. Naturalmente, o sódio, por ser um metal, tende a ceder elétrons, (reação de oxidação), enquanto o cloro, por ser não metal, tende a receber elétrons, (reação de redução). Por outro lado, se quisermos que ocorra o inverso disso, isto é, que o sódio receba elétrons e o cloro perca elétrons, podemos forçar essa reação por meio da passagem de corrente elétrica. Em outras palavras, podemos submeter o cloreto de sódio ao processo de eletrólise.
A eletrólise é realizada em circuitos eletrolíticos, que, em geral, são constituídos por dois eletrodos, onde ocorrerão duas semi-reações: uma reação de oxidação (perda de elétrons) e uma reação de redução (ganho de elétrons). O eletrodo no qual acontece a oxidação recebe o nome de anodo, enquanto o eletrodo em que ocorre a redução é chamado de catodo. Esses eletrodos costumam ser inertes, podendo ser formados por platina ou grafita.
Além dos eletrodos, o circuito eletrolítico também é formado por um eletrólito, que é o meio (geralmente uma solução) em que os eletrodos são imersos, cuja função é conduzir a corrente elétrica do anodo para o catodo sob a forma de íons. No circuito, essa solução fica armazenada num recipiente denomina célula (ou cuba) eletrolítica. Por fim, o circuito é fechado por um gerador elétrico, que fornece a energia necessária para provocar a reação.
Para que o processo eletrolítico ocorra, é necessário que a passagem de corrente elétrica seja contínua e tenha uma voltagem suficiente para desencadear a reação. Além disso, ainda é preciso que os íons envolvidos no sistema se movimentem livremente, e isso se dá quando a substância submetida ao processo eletrólítico esteja fundida, que chamamos de eletrólise ígnea, ou em solução aquosa, denominada eletrólise em meio aquoso.
Eletrólise ígnea
Nesse processo, a substância submetida à eletrólise está fundida. Vamos retomar o exemplo do cloreto de sódio que mencionamos anteriormente:
Na eletrólise ígnea do cloreto de sódio, o catodo (polo positivo) atrai os cátions Na+, que recebem elétrons e são descarregados. Os ânions Cl–, inversamente, são atraídos pelo anodo (polo negativo), onde se descarregam ao perder elétrons. Observe as equações:
Lembre-se: o cátion é sempre atraído pelo catodo e o ânion é sempre atraído pelo anodo.
Assim, se somarmos essas duas semi-reações, teremos a seguinte equação global (é importante eliminar os elétrons para balancear corretamente):
Observando a reação global, podemos concluir que os produtos da eletrólise ígnea do cloreto de sódio são o sódio metálico (Na) e o gás cloro (Cl2).
Eletrólise em meio aquoso
Na eletrólise em meio aquoso, participam, não apenas os íons do soluto, como também os aqueles originários da ionização da água. Suponhamos, agora, que o cloreto de sódio que utilizamos em nossos exemplos, em vez de fundido, esteja em solução aquosa. Dessa forma, teremos:
Os cátions H+ e Na+ são atraídos pelo catodo e descarregados, enquanto os ânions OH– e Cl– são atraídos pelo anodo e também descarregados. Logo, temos quatro semi-reações: duas oxidações e duas reduções. Somando as quatro semi-reações, chegaremos à equação global:
Conclui-se, então, que a eletrólise do cloreto de sódio em meio aquoso produz a soda cáustica (NaOH) e os gases hidrogênio (H2) e cloro (Cl2).
Eletrólise no dia a dia
Na prática, a eletrólise é aplicada em diversos processos. Muitos metais que utilizamos em nosso dia a dia são produzidos através da eletrólise, como o alumínio (Al), sódio (Na), magnésio (Mg), potássio (K), etc. Várias substâncias de grande utilidade, como o ferro metálico (Fe2), o gás cloro (Cl2), o hidróxido de sódio (NaOH) também são obtidas por eletrólise.
Outro exemplo de técnica que envolve processo eletrolítico é a galvanização, um processo de revestimento de peças metálicas por finas películas de outro metal, a fim de melhorar a aparência da peça e torna-la mais resistente à corrosão. Os revestimentos mais comuns são os de cromo (cromagem), os de níquel (niquelagem) e os de prata (prateação).
Referências bibliográficas
FELTRE, Ricardo. Química volume 2. São Paulo: Moderna, 2005.
USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.
Por: Mayara Lopes Cardoso
