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.
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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 am 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) ou 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 agem 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
