Obtenção de halogênios por eletrólise

É bem conhecido que a metalurgia utiliza técnicas de eletrólise (passagem de eletricidade por um composto no estado líquido a fim de decompô-lo) para a obtenção de metais a partir de seus minérios.

No entanto, a eletrólise também é utilizada para a obtenção de muitos ametais. Entre eles estão os halogênios, que são os elementos pertencentes à família 17 (ou VII A) da Tabela Periódica.

Entre eles, o mais importante comercialmente é o cloro, que em condições ambientes forma um gás (Cl₂) amarelo-esverdeado, denso, altamente tóxico e reativo, pouco solúvel em água e que reage explosivamente com o hidrogênio.  É usado na produção de compostos orgânicos, inorgânicos, na fabricação de papel (visando ao branqueamento de celulose) e no tratamento de águas e esgotos. O “cloro líquido” é o cloro dissolvido em água, e o “cloro sólido” é, na verdade, o sal hipoclorito de cálcio (Ca (ClO)₂) e o sal hipoclorito de sódio (NaClO).

Uma das formas mais comuns de obtenção do gás cloro é por meio da eletrólise ígnea do cloreto de sódio, ou seja, funde-se o sal de cozinha, e é passada uma corrente elétrica por esse sal no estado líquido, formando-se não só o gás cloro, mas também o sódio metálico.

 A reação global que ocorre nesse caso é dada por:

Cátodo: Na⁺_(ℓ) + e^- → Na_(s)
Ânodo: 2Cl^-_(ℓ) → 2 e^-  + 1Cl₂(g)____________
Reação Global: Na⁺_(ℓ) + 2Cl^-_(ℓ)  → Na_(s) + 1Cl₂(g)

A eletrólise do cloreto de magnésio (MgCl₂) também é um meio de obtenção do gás cloro.

O flúor, ou melhor, o gás flúor (F₂), também pode ser obtido por meio de eletrólise, mas agora é do ácido fluorídrico líquido (HF) na presença do fluoreto de potássio fundido (KF).

As semirreações e a reação global dessa eletrólise são:

 Cátodo: 2 H⁺ + 2e^- → H_2(g)
Ânodo: 2F^- → 2 e^-  + F_2(g)____________
Reação Global: 2 HF_(ℓ) → H_2(g)+ F_2(g)

O cloro, o bromo e o iodo também podem ser obtidos por meio de reações de oxidorredução, como as mostradas a seguir:

Obtenção do bromo: Cl_2(g)+ 2 NaBr_(aq) → 2 NaCl_(aq)+ 2 Br_2(g)

Obtenção do iodo: Cl_2(g)+ 2 NaI_(aq) → 2 NaCl_(aq)+ 2 I_2(g)

O cloro gasoso é usado nas reações acima porque ele apresenta maior potencial de redução.

* Crédito editorial da imagem:

Fontes: Science Made Alive: Chemistry/Elem - Halogens/ Wikimedia Commons
Autor: W. Oelen