Eletrólise Ígnea do Cloreto de Sódio
O cloreto de sódio, de fórmula química NaCl é popularmente conhecido como sal de cozinha e uma das substâncias mais utilizadas de todo o mundo. Usado para dar sabor aos alimentos ele também é visto como o vilão por quem sofre com hipertensão e tem que dosar bem a quantidade ingerida a cada refeição. Ele também é muito importante na química por conta de um processo conhecido como Eletrólise Ígnea, isso porque o cloreto de sódio é um importante exemplo utilizado no estudo deste procedimento.
No entanto, antes de falarmos mais sobre a eletrólise ígnea do cloreto de sódio, vamos explicar um pouco mais sobre a eletrólise ígnea.
Eletrólise ígnea
Na indústria química, a eletrólise ígnea é amplamente utilizada, já que com ela e possível obter substâncias que não existem espontaneamente na natureza, como por exemplo, o iodo, o cloro e a soda cáustica.
Podemos afirmar que o processo de eletrólise é o oposto do que acontece com a pilha, já que ela usa a eletricidade para originar energia química e também as reações de oxirredução, enquanto a pilha usa de reações de oxirredução para conseguir gerar energia elétrica.
A palavra eletrólise vem das palavras eletro e lise, a primeira tem como significado corrente elétrica e a segunda quebra. Este é um processo conhecido como não espontâneo e que precisa de uma corrente elétrica para começar.
A eletrólise ígnea é aquela onde uma substância iônica está fundida, no estado líquido, e por ela passa uma corrente elétrica que não tem a presença de água. Dessa maneira, o cátion desses elementos recebe os elétrons e há também a doação de elétrons do ânion. Ígnea vem do latim e tem como significado inflamado, ardente. Nela os eletrodos inertes são aumentados até o seu ponto de fusão, em geral grafita ou platina.
Vale lembrar que o processo de eletrólise ígnea é feito para conseguir metais alcalinos terrosos, alcalinos e também alumínio, já que esses elementos perdem cátions toda vez que estão em estado líquido.
Eletrólise Ígnea do Cloreto de Sódio
O sal de cozinha só se forma na natureza quando há a transferência de um elétron do Na (sódio), para o CL (cloro). Isso acontece na reação 2Na(s) + 1 Cl2(g) 2NaCl(s). Vale lembrar que esse processo é chamado de espontâneo, mas o inverso não e é ele quem produz o Cl2(g), conhecido como gás cloro, além do Na(s) sódio metálico.
Para conseguir essas duas substâncias é preciso realiza a eletrólise ígnea, mas você sabe como fazemos isso? Abaixo vamos explicar o processo e mostrar porque a Eletrólise Ígnea do Cloreto de Sódio é tão conhecida e estudada em todos os cantos da química.
Para conseguir obter o sódio metálico e o gás cloro é preciso que o cloreto de sódio seja esquentado até atingir uma temperatura maior do que 800,4ºC (ponto de fusão do sal). Só assim ele começara a se fundir e passar do estado sólido para o estado líquido, para que assim os íons de Cl- e Na+ ficam “soltos”.
Quando o cloreto de sódio é fundido, ele é então levado até um recipiente que chamamos de cuba eletrolítica. Depois disso, dois eletrodos de grafite ou platina são inseridos no sal. Os eletrodos são então conectados em uma fonte capaz de gerar um dos pontos principais do processo, a corrente elétrica, que deve ser contínua. Por isso, é comum que se use pilha ou uma bateria.
Quando essa corrente elétrica começa a passar pelo sal acontecem algumas coisas, entre elas:
– O polo negativo da bateria ou da pilha utilizada passa a fornecer os elétrons para o eletrodos, que acaba se tornando um cátodo. Isso significa que esse catodo se torna um polo negativo na reação e acaba atraindo os cátions (Na+), já que essas cargas opostas acabam se atraindo. Já os íons acabam recebendo o cátodo (elétrons do eletrodo), permitindo assim que a redução aconteça e forme o sódio metálico.
Podemos mostrar essa redução com a fórmula Na+(l) + e- Na (s)
Quando o sódio metálico é “criado”, essa substância vai se assentando na parte superior do eletrodo e depois encaminhada para outro reservatório.
– Além disso, o ânodo fica também carregado positivamente e acaba por atrair os ânions Cl-. Isso porque os íons acabam perdendo os elétrons sempre que são expostos ao ânodo, sofrendo assim uma oxidação. É esse processo que cria os átomos de cloro que se combinam de forma instantânea e dão origem ao gás cloro.
Esse processo pode ser mostrado pela fórmula 2Cl-(l) 2 e- + 1Cl2(g)
Toda vez que o gás cloro é formado ele fica borbulhando em volta do ânodo e é coletado por um tubo que fica acoplado ao sistema. Vale lembrar que esse tubo deve ser sempre de vidro.
Outro ponto importante da eletrolise ígnea que deve ser levado em consideração é que a pilha ou bateria que será usada no processo deve ter uma diferença potencial (ddp) maior ou igual à conhecida diferença potencial desta reação, ou seja, uma voltagem maior ou igual a 4,07V no caso da eletrólise ígnea do cloreto de sódio.
