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Telecurso 2000 Química Nível Médio - qui36
O que vocŒ vai aprender lProduçªo de cloro lUsos do cloro lEletrólise de soluçªo saturada de cloreto de sódio
fiProduçªo de hidróxido de sódio fiO que sªo cÆtions e ânions fiComo se faz a eletrólise de uma soluçªo de cloreto de sódio fiO que acontece com a molØcula de Ægua na eletrólise da soluçªo de cloreto de sódio fiSoluçªo saturada
O hidróxido de sódio Ø a base mais barata e tambØm a mais importante fabricada pela indœstria química.
Muitos produtos de limpeza que nós usamos diariamente contŒm hidróxido de sódio (soda cÆustica), para remover gorduras e óleos. Esses produtos sªo perigosos, por isso devem ser usados com cuidado e mantidos sempre fora do alcance das crianças. A palavra cÆusticacÆusticacÆusticacÆusticacÆustica significa queima,,,,, e este Ø o efeito que eles tŒm sobre a pele.
O hidróxido de sódio Ø muito importante para produzir vÆrias substâncias.
É usado em grande quantidade para fabricar, por exemplo, alumínio, detergente, sabªo.
O hidróxido de sódio Ø fabricado pela eletrólise de uma soluçªo de cloreto de sódio (sal retirado do mar).
É fÆcil fazer uma experiŒncia para obter hidróxido de sódio. É só ligar dois fios a uma pilha, um deles no pólo positivo e o outro no pólo negativo da pilha e mergulhar as pontas desses fios numa soluçªo de sal em Ægua.
Leia a experiŒncia que foi descrita na Aula 35 e escreva o que vocŒ deve fazer para repetir a experiŒncia da eletrólise.
Dependendo das condiçıes da experiŒncia, pode haver desprendimento de cloroclorocloroclorocloro. O cloro pode ser facilmente reconhecido pelo cheiro forte. O cloro dissolvido em Ægua Ø vendido no comØrcio como Ægua de lavadeiraÆgua de lavadeiraÆgua de lavadeiraÆgua de lavadeiraÆgua de lavadeira ou cândidacândidacândidacândidacândida.
Por que a eletrólise de soluçıes de cloreto de sódio pode apresentar resultados diferentes, num caso forma-se oxigŒnio e hidrogŒnio, e no outro caso formase cloro e hidrogŒnio?
Para vocŒ entender por que acontece isso, primeiro precisa saber o que acontece com o sal quando o dissolvemos na Ægua.
Quando dissolvido em Ægua, o sal se separa em duas partículas carregadas, uma positiva e outra negativa. Quais sªo os nomes dessas partículas?
NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl fi Na Na Na Na Na+
+ Cl + Cl + Cl + Cl + Cl
No sal temos o cÆtion sódio e o ânion cloreto. -
Quando se dissolve o sal na Ægua, os íons de sódio Na+ e os íons cloreto Cl - ficam livres dentro da soluçªo, movimentando-se de um lado para outro rapidamente. É como se eles estivessem nadando na soluçªo.
Assim, na soluçªo temos os íons e as molØculas de Ægua, ficam todos se movimentando rapidamente. Quando se aplica energia elØtrica, mergulhando dois fios ligados a uma pilha, os íons negativos sªo atraídos pelo fio que estÆ ligado ao pólo positivo, e os íons positivos sªo atraídos pelo fio ligado ao pólo negativo.
O sódio, que Ø positivo, Ø atraído pelo fio negativo, e o cloreto, que Ø negativo, Ø atraído pelo fio positivo. A molØ- cula de Ægua nªo Ø uma bolinha uniforme. Ela tem um lado que Ø positivo e um lado que Ø negativo.
Quando se mergulham os fios, as molØculas de Ægua tambØm sªo atraídas. O lado positivo da Ægua Ø atraído, pelo fio negativo, e o lado negativo da molØcula pelo fio positivo. Quando vocŒ faz a eletrólise com pouco sal, as molØculas de Ægua se quebram por causa da energia elØtrica.
VocŒ deve estar pensando: "Por que saiu cloro?" O que aconteceu foi o seguinte: colocando bastante sal na Ægua, a soluçªo ficou com muitos íons de sódio e muitos íons cloreto. Eles competiram com as molØculas de Ægua e ganharam, porque eram em grande nœmero. O cloreto foi atraído pelo fio positivo e virou gÆs cloro, que, ao se formar, jÆ se dissolveu na Ægua e deu a Ægua de cloro, que Ø chamada de Ægua de lavadeira. Mas por que nªo acontece a mesma coisa com os íons de sódio? TambØm nªo sªo em grande nœmero? Eles nªo vªo ser atraídos pelo fio negativo? O que acontece com eles?
Os íons de sódio sªo atraídos pelo fio negativo, mas nada acontece com eles, porque sªo muito estÆveis. Dificilmente eles mudam. Quando competem com a Ægua, eles jamais ganham. Assim, junto ao fio negativo, Ø a molØcula de Ægua que se decompıe. É por isso que, nesse fio, o que se desprende Ø o hidrogŒnio, o mesmo gÆs que se desprendeu quando usamos pouco sal na soluçªo.
Aparelho de eletrólise usado no laboratório
Na indœstria, o cloro Ø fabricado por eletrólise de soluçªo saturada de cloretocloretocloretocloretocloreto de sódiode sódiode sódiode sódiode sódio. Existem vÆrias tecnologias usadas para que o gÆs cloro e o gÆs hidrogŒnio nªo se misturem, porque o que se quer Ø fabricar o cloro puro, que Ø usado na fabricaçªo de muitos produtos: no branqueamento do papel, na fabricaçªo de PVC, no tratamento da Ægua etc.
p—lo positivo p—lo negativo g‡s cloro • produzido e sai por aqui g‡s hidrog•nio escapa do p—lo negativo por aqui
Nessas aulas, vocŒ aprendeu muito sobre a indœstria química. VocŒ aprendeu o que a indœstria química faz, alØm de alguns processos usados para fabricar os produtos que vocŒ usa. Apenas um ponto nªo foi abordado. Trata-se do elemento humano que trabalha na indœstria química. Na indœstria química, as coisas nªo acontecem por acaso. Em cada estÆgio do processo hÆ trabalhadores que estªo atentos, 24 horas do dia, para que o processo corra de acordo com o planejado, para que nªo aconteça nenhum problema. Porque um acidente numa indœstria química Ø como acidente de aviªo, pode atingir muitas pessoas de uma vez, mas acontecem raramente.
VocŒ precisa saber lHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódio e cloroclorocloroclorocloro sªo fabricados pela eletrólise de uma soluçªo saturada de cloreto de sódio.
lHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódioHidróxido de sódio Ø usado na fabricaçªo de sabªo, detergentes, alumínio etc.
lCloroCloroCloroCloroCloro Ø usado para fabricar Ægua de lavadeira, em processos de branqueamento (descoramento), por exemplo, de papel e de tecidos, na desinfecçªo de Ægua nas estaçıes de tratamento de Ægua e na produçªo de compostos clorados.
lQuando se dissolve um sal em Ægua, ficam em soluçªo cÆtionscÆtionscÆtionscÆtionscÆtions e ânionsânionsânionsânionsânions do sal.
lA soluçªo de um sal em Ægua conduz a eletricidade porque os cÆtions sªo atraídos pelo pólopólopólopólopólo negativonegativonegativonegativonegativo e os ânions, pelo pólo positivopólo positivopólo positivopólo positivopólo positivo.
Quando se dissolve um sal em Ægua, o que aparece na soluçªo sªo cÆtionscÆtionscÆtionscÆtionscÆtions e ânionsânionsânionsânionsânions. CÆtions sªo partículas com carga positivapositivapositivapositivapositiva e ânions sªo partículas com carga negativanegativanegativanegativanegativa .
Pode-se colocar a ponta de dois fios metÆlicos na soluçªo. A outra ponta de cada um dos fios Ø ligada a um dos pólos de uma pilha. Aí os cÆtions (partículas positivas) sªo atraídos para o fio que estÆ ligado ao pólo negativo da pilha.
Os ânions (partículas negativas) sªo atraídos para o fio que estÆ ligado ao pólo positivo da pilha.
Por causa dessa atraçªo, as partículas carregadas movimentam-se na soluçªo.
Os cÆtions vªo num sentido, que Ø o do pólo negativo, e os ânions vªo no sentido oposto, que Ø o do pólo positivo. Temos cargas elØtricas movimentandose na soluçªo. Essas cargas elØtricas sªo cÆtions e ânions. Portanto, a soluçªo conduz a eletricidade.
Na Aula 34, vocŒ viu que na eletrólise de uma soluçªo diluída de cloreto de sódio se formam ânions hidróxido (OH- ) e hidrogŒnio (H2) no pólo positivo, e cÆtions hidrogŒnio (H+ ) e oxigŒnio (O2), no pólo negativo. Nesta aula vocŒ viu que, se a soluçªo for concentrada, se forma cloro (Cl2) no pólo positivo.
No pólo negativo 2H2O + 2e- fi 2OH-
AULA36Vamos escrever a equaçªo das reaçıes que ocorrem nos dois pólos? + H2
No pólo positivo 2Cl-
fi Cl2 + 2e-
A primeira reaçªo Ø igual à da Aula 34. JÆ foi dito que os cÆtions de sódio sªo atraídos pelo pólo negativo, mas, como eles sªo muito estÆveis, nada lhes acontece. Entªo Ø a Ægua que recebe elØtrons e forma ânions hidróxido e gÆs hidrogŒnio.
VocŒ tambØm deve notar que o nœmero de elØtrons nas duas equaçıes Ø igual.
O mesmo nœmero de elØtrons que Ø liberado pelo pólo negativo Ø absorvido pelo pólo positivo. Podemos entªo comparar diretamente o nœmero de molØculas de hidrogŒnio e de cloro formadas. Na eletrólise de uma soluçªo concentrada de cloreto de sódio, o volume de hidrogŒnio formado Ø igual ao de cloro.
O cloro se dissolve um pouco na Ægua e atØ reage. Aí, forma-se a Ægua de lavadeira. Na indœstria, usa-se uma aparelhagem que nªo deixa o hidrogŒnio misturar-se com o cloro. Ela tambØm nªo deixa o hidróxido de sódio, que se forma no pólo negativo, chegar perto do cloro.
oPor que a concentraçªo da soluçªo influi nos produtos que se obtŒm na eletrólise.
oQue numa soluçªo de um sal em Ægua temos íons positivos e íons negativos.
oO nome dos íons positivos e dos íons negativos.
oPara onde vªo os íons positivos e os íons negativos numa eletrólise.
oComo se fabrica cloro. oTrŒs usos do cloro.
Classifique como verdadeira(V) ou falsa(F) cada uma das afirmaçıes a seguir: a)a)a)a)a)( ) Hidróxido de sódio Ø uma base. b)b)b)b)b)( ) Hidróxido de sódio Ø usado para dissolver óleos e gorduras. c)c)c)c)c)( ) Cloreto de sódio Ø formado de partículas de NaCl. d)d)d)d)d)( )Hidróxido de sódio Ø obtido por reaçªo do cloreto de sódio com Ægua.
e)e)e)e)e)( )Na+ e Cl- sªo íons.
Escreva a fórmula química do cloreto de sódio e os símbolos do cÆtion de sódio e do ânion cloreto.
Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5 O que Ø um cÆtion? E um ânion?
Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6 O que acontece quando se dissolve cloreto de sódio em Ægua?
Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7 A molØcula de Ægua Ø uma bolinha uniforme? Explique.
O que acontece com a molØcula de Ægua quando se mergulha dois fios, ligados a uma pilha, num recipiente contendo Ægua?
O que acontece com os íons de sódio e os íons cloreto quando se faz passar uma corrente elØtrica atravØs de uma soluçªo de cloreto de sódio em Ægua?
Por que, quando se faz a eletrólise de uma soluçªo saturada de cloreto de sódio em Ægua, se forma gÆs cloro em vez de gÆs oxigŒnio?
Por que, quando se faz a eletrólise de uma soluçªo saturada de cloreto de sódio em Ægua, Ø a Ægua que reage no pólo negativo e nªo o cÆtion de sódio?
Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12 Em que se baseia o processo industrial para obtençªo de cloro.
Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13 Qual Ø a fórmula do gÆs cloro?
Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14 O cloro Ø uma substância simples ou composta? Por quŒ?
Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15 Cite trŒs usos do cloro.
Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16 Por que se usa cloro no tratamento de Ægua?