O que é a eletrólise do ácido sulfúrico?
A eletrólise do ácido sulfúrico é o processo que faz com que diferentes componentes de uma mistura de ácido sulfúrico sejam coletados em dois eletrodos. Isso ocorre porque a solução de ácido sulfúrico contém partículas carregadas chamadas íons. Essas partículas se acumulam no eletrodo com a carga oposta na eletrólise. O gás hidrogênio é coletado no cátodo ou no eletrodo carregado negativamente. O gás oxigênio se acumula no ânodo ou no eletrodo carregado positivamente.
Compreender a eletrólise do ácido sulfúrico requer conhecimento de íons. Íons são partículas que possuem uma carga eletromagnética positiva ou negativa. Isso ocorre porque o elemento original perdeu ou ganhou um elétron, resultando em um desequilíbrio entre o número de elétrons e prótons. Os elétrons são partículas carregadas negativamente e prótons são partículas carregadas positivamente. Os átomos normais têm um número igual de elétrons e prótons e, portanto, não têm carga. Os íons são formados para que o elemento possa se ligar a outros elementos na ligação iônica.
A eletrólise é o processo de divisão de compostos, dividindo os íons positivos dos negativos. Isso ocorre como resultado do eletromagnetismo, que é a força que faz com que as cargas negativas sejam atraídas pelas positivas, e vice-versa. A eletrólise do ácido sulfúrico usa essa lei da física para quebrar os compostos iônicos. Os cientistas inserem dois eletrodos em uma solução química e enviam uma corrente elétrica através deles. Isso faz com que os íons positivos se movam para o cátodo e ganhem elétrons e os íons negativos se movam para o ânodo e percam elétrons.
Durante a eletrólise do ácido sulfúrico, os íons de hidróxido com carga negativa (OH-) são atraídos para o ânodo. Os íons hidróxido têm mais elétrons que prótons e, portanto, são carregados negativamente. Eles então perdem elétrons e são convertidos em gás oxigênio e água. Os elétrons perdidos causam a quebra da ligação iônica entre hidrogênio e oxigênio, o que significa que o hidrogênio e o oxigênio restantes podem formar água. Numa reação de eletrólise de quatro íons hidróxido, os quatro átomos de hidrogênio se ligam a dois de oxigênio para formar água e deixam duas moléculas de oxigênio (O2) livres para escapar como gás.
O gás hidrogênio (H2) é criado no cátodo na eletrólise do ácido sulfúrico. Isso ocorre porque os íons de hidrogênio com carga positiva (H +) são atraídos para o cátodo com carga negativa. Os elétrons que fluem através do eletrodo são adicionados ao hidrogênio para convertê-lo novamente em gás hidrogênio. As cargas negativas dos elétrons equilibram os íons hidrogênio e os convertem novamente em sua forma gasosa.