Aspectos Quantitativos da Eletrólise

A eletrólise é um processo que tem ampla aplicação industrial e, portanto, os seus aspectos quantitativos são de extrema importância para as fábricas. Por exemplo, eles precisam saber qual é a quantidade de reagente que se deve utilizar, por quanto tempo se deve realizar o processo e quanto do produto desejado vão obter.

Por meio da eletrólise ígnea do cloreto de sódio (sal de cozinha), as indústrias produzem o gás cloro, assim, elas precisam saber qual o volume de gás cloro que vão conseguir obter.

Além disso, várias peças metálicas passam por eletrólise em meio aquoso a fim de serem revestidas por outro metal, como ocorre no caso de semijoias e bijuterias douradas ou prateadas. A qualidade da cor do objeto que foi revestido e a eficiência da proteção contra a sua corrosão dependem, entre outros aspectos, do tempo da eletrólise e da intensidade de corrente elétrica usada.

Assim, o físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867) passou a estudar esses aspectos quantitativos que envolvem a eletrólise e depois de vários experimentos, ele descobriu algumas leis nesse caso.

Michael Faraday (1791-1867)

Uma delas mostrou que a quantidade de massa de um metal que se deposita sobre o eletrodo é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica (Q) que atravessa o circuito.

A carga elétrica (Q) é dada pela seguinte fórmula:

Em que:

i = intensidade da corrente elétrica (unidade: ampère – A)
t = tempo (unidade: segundos – s)

Assim, a unidade da carga seria A . s, que é igual à unidade coulomb (C).

No ano de 1909, o físico Robert Andrews Millikan (1868-1953) determinou que a carga elétrica de 1 elétron é igual a 1,602189 . 10^-19 C.

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

A constante de Avogadro diz que em 1 mol de elétrons há 6,02214 . 10²³ elétrons. Assim, a quantidade de carga transportada pela passagem de 1 mol de elétrons é igual ao produto da carga elétrica de cada elétron pela quantidade de elétrons que temos em 1 mol, ou seja:

1,602189 . 10^-19 C . 6,02214 . 10²³ = 96486 C

Portanto, se soubermos a quantidade de matéria (n) que percorre o circuito, basta multiplicar pelo valor que acabamos de ver, que encontramos a carga elétrica (Q) que será necessária para realizar o processo de eletrólise que se quer:

Esse valor (96486 C) é conhecido como constante de Faraday (1 F). Desse modo, se a carga utilizada no processo for dada em faraday, então poderemos usar relações estabelecidas por regras de três e calcular a quantidade de massa que será depositada na eletrólise.

Leia o texto Aplicações dos Aspectos Quantitativos da Eletrólise para saber exatamente como esses cálculos podem contribuir para a resolução de problemas relacionados aos processos de eletrólise e até mesmo das pilhas.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química