Eletrólise ígnea

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Eletrólise ígnea é uma reação química de eletrólise, isto é, a separação de elementos químicos de um composto, feita com o eletrólito fundido, não ocorrendo sobre a solução do eletrólito. O termo ígnea vem do latim igneu, significando ardente. Na eletrólise ígnea utilizam-se eletrodos inertes que possuam elevado ponto de fusão, comumente de platina ou grafita.

O processo da eletrólise ígnea é utilizado para obter metais alcalinos, alcalino terrosos e alumínio, pois seus cátions não perdem a carga no estado líquido.

Eletrólise do cloreto de sódio fundido[editar | editar código-fonte]

O cloreto de sódio funde a 808°C e torna-se condutor de corrente elétrica. Passando-se uma corrente elétrica contínua por este líquido, geralmente a 808°C, produz-se a eletrólise deste sal. Neste processo são produzidos o gás cloro (altamente tóxico) e o sódio metálico em forma líquida nesta temperatura. O cloro pode ser recolhido em solução de soda cáustica para produção do hipoclorito de sódio, e o sódio metálico deve ser muito cuidadosamente manipulado pois reage violentamente com água causando explosões, produzindo hidróxido de sódio e gás hidrogênio.

A reação se processa com as seguintes reações:

NaCl → Na1+ + Cl1-

Os íons Cl1- se dirigem para o ânodo (pólo positivo), perdem seus elétrons e são transformados em gás cloro, Cl2:

2 Cl1- → Cl2 + 2 e- (reação de oxidação)

Os íons Na1+ se dirigem para o cátodo (pólo negativo), recebem um elétron e são transformados em sódio metálico (Na0).

Assim, equilibrando as cargas, por multiplicação da equação de oxidação.

2 Na1+ + 2 e- → 2 Na0 (reação de redução)

A equação global desta eletrólise é dada pela soma das reações de dissociação do sal e das reações que ocorrem nos eletrodos.

2 NaCl → 2 Na1+ + 2 Cl1-
2 Cl1- → Cl2 + 2 e- (reação de oxidação)
2 Na1+ + 2 e- → 2 Na0 (reação de redução)

Tendo-se, finalmente, a reação global:

2 NaCl → Cl2 + 2 Na0

Eletrólise da bauxita fundida[editar | editar código-fonte]

Obtém-se alumínio a partir da bauxita (Al2O3). Em condições normais a bauxita tem ponto de fusão de 2072 °C. Com o acréscimo de criolita (Na3AlF6) como fundente, a temperatura de fusão desta mistura cai para 1000 °C.

A alumina se dissocia:

Al2O3 → 2 Al3+ + 3 O2-

No eletrodo negativo ocorre a seguinte reação:

4 Al3+ + 12 e- → 4 Al0

Enquanto no eletrodo positivo:

6 O2- → 6 O2 + 12 e-

A equação glogal apresenta-se como:

2 Al2O3 → 4 Al3+ + 6 O2-
4 Al3+ + 12 e- → 4 Al0
6 O2- → 3 O2 + 12 e-
2 Al2O3 → 4 Al0 + 3 O2

O oxigênio gasoso formado na oxidação reage com o carbono do eletrodo de grafita produzindo CO2.

Outras aplicações[editar | editar código-fonte]

Existem métodos para a preparação de cloreto de manganês e manganês a partir da eletrólise ígnea de cloreto de manganês.[1]

A eletrólise ígnea de óxidos é pensada como sendo uma solução para a obtenção tanto de metais quanto de oxigênio na exploração de outros corpos celestes, como no ambiente lunar.[2]

Referências