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Atividades 1. Equacione os processos do cátodo, do ânodo e da reação global da eletrólise ígnea dos compostos abaixo. Não se esqueça de equilibrar as cargas elétricas.
2. Considere os conjuntos de íons abaixo. Indique qual das espécies se reduz mais facilmente no cátodo de uma célula eletrolítica. Consulte os valores dos potenciais de redução no final do livro.
a) KI(ℓ).
a) K1, H1, Cu21, Fe21.
b) AℓBr3(ℓ).
b) Mg21, Zn21, Ag1, H1.
Eletrólise em solução aquosa Antes de analisarmos exemplos de eletrólises em solução aquosa, reflita com base no que você já sabe e faça as atividades a seguir.
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DIVULGAÇÃO PNLD
Atividades Veja no quadro os produtos da eletrólise de algumas soluções, quando são utilizados eletrodos inertes, de platina ou grafita. Consulte a tabela de potenciais de redução no final do livro e analise o quadro para responder às questões.
1. Considerando os íons que constituem os sais do quadro, observa-se que, em alguns casos, os produtos dessas eletrólises não são originados nos sais. Quais são eles?
Produtos da eletrólise de algumas soluções
3. Considere os cátions constituintes dos sais eletrolisados. Entre esses metais, os que levaram à formação de gás no polo @ são os de potencial-padrão de redução alto ou baixo?
Reagente
Produto
Eletrólito
Cátodo
Ânodo
NaCℓ(aq)
H2(g)
Cℓ 2(g)
CuCℓ 2(aq)
Cu(s)
Cℓ 2(g)
AgNO3(aq)
Ag(s)
O2(g)
K 2SO4(aq)
H2(g)
O2(g)
2. De que forma esses produtos podem ter se formado?
4. A que você atribui a relativa facilidade de obtenção de cloro, Cℓ2? 5. Por que a chegada de íons nitrato, NO32, ao ânodo não dá origem ao gás nitrogênio?
Vamos agora analisar o que acontece quando aplicamos uma ddp à água contendo baixas concentrações de íons H1 ou OH2. Na eletrólise em solução aquosa, há competição entre os íons do eletrólito e os da autoionização da água: H1 e OH2. H2O(ℓ) @ cátodo: 2 H1(aq) 1 2 e2
H1(aq) 1 OH2(aq) redução oxidação
H2(g)
1 1 H2O(ℓ) 1 2 O2(g) Na verdade, tais indicações são simplificações dos processos que efetivamente ocorrem: ! ânodo:
2 OH2(aq)
@ cátodo: 2 H2O(ℓ) 1 2 e2
redução
2 e2
H2(g)
1 2 OH2(aq)
oxidação
1 2 H1(aq) 1 2 O2(g) 1 2 e2 O quadro a seguir resume, de modo simplificado, a facilidade de descarga dos íons. Essa facilidade de descarga não depende dos valores de E0, exclusivamente; há outros fatores que acabam tornando a redução do H1 mais difícil que a de alguns cátions metálicos, como Fe21 e Zn21. ! ânodo:
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H2O(ℓ)
Unidade 4 Reação química e eletricidade
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