Leis da eletrólise


A eletrólise ou eletroquímica é um processo no qual energia elétrica ou química são induzidas artificialmente a fim de criar uma reação química. Nela, a energia química pode ser convertida em elétrica ou o contrário, dependendo da situação. Para que aconteça é preciso, portanto uma fonte de energia ou química qualquer. A seguir, saiba tudo sobre as leis da eletrólise, quem as criou e o que é possível determinar e conhecer através de suas aplicações, que hoje em dia são muito comuns.

Leis da eletrólise

Leis da Eletrólise

A eletrólise não é um estado espontâneo e se dá a partir da aplicação de energia externa a um sistema. A fonte de energia pode ser química ou elétrica e deve ser direcionada diretamente para a substância para que aconteça. Existem dois tipos de eletrólise conhecidos. Veja a seguir:

  • Eletrólise Ígnea
  • Eletrólise em meio aquoso

A eletrólise ígnea acontece quando não há a presença de água, enquanto a de meio aquoso acontece sempre quando há uma substância dissolvida em água formando assim uma solução de íons livres, que são capazes de conduzir eletricidade. Independentemente do tipo de eletrólise, aplicam-se as mesmas leis, como serão explicadas a seguir.

A partir de seus estudos e análises, Faraday desenvolveu duas leis da eletrólise específicas. A primeira lei da eletrólise fala a respeito da massa que é formada no processo de eletrólise. Segundo Faraday, a massa que foi criada ou transformada durante a eletrólise será sempre diretamente proporcional à carga que a atravessou. Ou seja, imagine que em um sistema, se aplica uma energia elétrica dobrada. Ao final, a massa da substância também será dobrada. Por outro lado, caso a energia seja cortada ao meio, a massa também diminuirá exatamente na mesma proporção.

Primeira lei de Faraday

A primeira lei, portanto, possibilita que seja possível calcular qual foi a intensidade de energia aplicada e o tempo. A primeira das leis da eletrólise pode ser representada como a seguir:

m = K1 . Q
M é como se representa a massa da substância, K é como é representada a constante de proporcionalidade e por último Q, como carga elétrica, calculada em Coulomb.

A segunda lei de Faraday

A segunda lei da eletrólise diz que quando se emprega em uma substância q mesma quantidade de energia em diversos eletrólitos, a massa resultante do processo será diretamente proporcional ao chamado equivalente-grama da substância em si. A segunda lei da eletrólise pode ser representada da seguinte maneira:

m = k2. E

Neste caso, M é de massa, K é de constante de proporcionalidade e por último, a letra E se refere a equivalente-grama da substância em questão.

É importante deixamos claro que a constante de proporcionalidade é também chamada de constante de Faraday, que é igual a 1/96500. Por este motivo, a carga elétrica de 96500 Coulomb é conhecida como 1 Faraday, simbolizado somente como a letra F em diversas questões ligadas à química.

O criador das Leis da Eletrólise e a importância de sua descoberta

As Leis da Eletrólise, da forma como estudamos hoje nas aulas de química, foram desenvolvidas por um físico e químico inglês chamado Michael Faraday, que é considerado como um dos cientistas mais importantes e influentes do mundo até hoje. Tudo aconteceu no ano de 1834 na Inglaterra e como foram criadas e desenvolvidas por Michael Faraday, também são popularmente conhecidas como Leis de Faraday.

No seu tempo, Michael Faraday ficou muito famoso principalmente por seus incríveis experimentos que trouxeram muitas contribuições para a ciência, mesmo sem que ele tivesse profundos conhecimentos a respeito de cálculos matemáticos avançados. Muito do conhecimento que se teve após suas experiências, estão presentes até hoje em nosso cotidiano, como por exemplo, na área de eletromagnetismo, eletricidade e química industrial. Somente para se ter uma ideia da importância de Faraday, foi ele quem descobriu o Benzeno, colaborando assim para o desenvolvimento da indústria, da metalografia e da metalurgia.

A eletrólise parece ser algo simples de ser compreendido, mas dependeu de muita análise e cuidado por parte de Faraday. Atualmente, a eletrólise é considerada um processo bastante comum, aplicado em diversas situações na indústria, como por exemplo, na proteção da corrosão, na purificação de metais como, por exemplo, o cobre e até na produção de elementos que não podem ser encontrados naturalmente de forma isolada.

As leis da eletrólise são de muita importância na indústria e seus cálculos são colocados em prática diariamente por engenheiros espalhados por todo o mundo. Elas servem, portanto, para que seja possível quantificar o processo de indução de energia nas fábricas, determinar como acontece e até direcionar conforme desejado.

Podemos dizer, portanto que ela possibilita cálculos precisos, importantes para determinar o rendimento de uma produção, qual será a quantidade de matéria-prima necessária, qual a quantidade de energia que deverá ser aplicada e até qual será o tempo final para que tudo se de da forma desejada.