Uma célula electrolítica é um dispositivo que converte energia eléctrica em energia química através de um processo chamado eletrólise.
Este processo envolve a passagem de uma corrente eléctrica através de um eletrólito, que é um líquido condutor que contém iões.
O eletrólito pode ser uma solução de iões dissolvidos em água ou outros solventes, ou pode ser um sal fundido.
A célula electrolítica é constituída por dois eléctrodos - um cátodo e um ânodo - que estão ligados a uma fonte de energia.
Os eléctrodos são normalmente feitos de materiais inertes, como grafite ou fio de platina.
Quando uma tensão externa é aplicada através dos eléctrodos, os iões no eletrólito são atraídos para o elétrodo com a carga oposta, permitindo a ocorrência de eventos de transferência de carga (redox).
Isto resulta na transferência de electrões dos iões negativos para os iões positivos, conduzindo a reacções químicas como a oxidação e a redução.
As células electrolíticas são utilizadas em várias aplicações, incluindo a produção de metais, a separação de substâncias químicas e a galvanoplastia de metais.
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Definição e função das células electrolíticas
Uma célula electrolítica é um dispositivo que converte energia eléctrica em energia química através do processo de eletrólise.
É normalmente constituída por dois eléctrodos (cátodo e ânodo) separados e em contacto com um eletrólito, que é normalmente um composto iónico dissolvido ou fundido.
Componentes das células electrolíticas
Eletrólito: Uma substância que dá origem a uma solução condutora de eletricidade quando dissolvida em solventes polares como a água. Divide-se em catiões e aniões, que se movem livremente na solução.
Eléctrodos: Dois condutores metálicos ou electrónicos, normalmente materiais inertes como grafite ou fio de platina. O cátodo é carregado negativamente e o ânodo é carregado positivamente.
Fonte de energia: Fornece a corrente eléctrica direta necessária para conduzir o processo de eletrólise.
Processo de Eletrólise
Quando uma tensão externa é aplicada através dos eléctrodos, os iões positivos do eletrólito migram para o cátodo, onde ganham electrões e se transformam em átomos ou moléculas neutras.
Os iões negativos migram para o ânodo, onde perdem electrões e se transformam em novos iões ou partículas neutras.
O efeito global é a transferência de electrões dos iões negativos para os iões positivos, resultando em reacções químicas como a oxidação e a redução.
Aplicações das células electrolíticas
Eletrólise do Cloreto de Sódio: Forma sódio metálico e cloro gasoso, sendo a energia necessária para a reação fornecida pela corrente eléctrica.
Eletrodeposição: Utilizada para refinação ou galvanização de metais.
Produção de soda cáustica: Outra aplicação comum da eletrólise.
Reacções nos Eléctrodos
Cátodo: A redução ocorre quando os iões positivos captam electrões e se tornam neutros.
Ânodo: A oxidação ocorre quando os iões negativos perdem electrões e se transformam em novos iões ou partículas neutras.
Importância de um circuito completo
Um circuito completo é essencial para manter o processo eletrolítico, permitindo o fluxo contínuo de eletricidade da célula.
Ao compreender estes pontos-chave, um comprador de equipamento de laboratório pode apreciar melhor a funcionalidade e as aplicações das células electrolíticas, garantindo que toma decisões informadas ao adquirir esse equipamento para as suas necessidades laboratoriais.
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