Exercícios Resolvidos de Eletrólise Aquosa

Elaboração própria.

Para a eletrólise aquosa do sulfato de cobre II, indique:

a) os íons que concorrem pela redução

b) os íons que concorrem pela oxidação

c) o produto obtido em cada eletrodo

d) a reação global da eletrólise.

Passo 1

Em uma solução de sulfato de cobre I I , temos os seguintes íons:

C u 2 + ,   S O 4 2 - , H + ,   O H -

Então vamos ver o que acontece quando a gente provoca a eletrólise dessa galera.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a) A Redução ocorre no Cátodo (consoante com consoante, lembra?). E no cátodo, teremos os cátions concorrendo pela redução.

C u 2 + e   H +

Passo 3

b) A Oxidação ocorre no Ânodo (vogal com vogal). E no ânodo vamos ter o ânions concorrendo pela oxidação:

S O 4 2 -   e     O H -

Passo 4

c) Pra saber o produto em cada eletrodo, vamos ter que prever qual dos cátions vai sofrer a redução e qual dos ânion vai sofrer a oxidação.

Pra isso, podemos usar o esquema:

Para os cátions, então, o C u 2 + (demais metais) tem prioridade mais alta do que o H + .

Portanto, o C u 2 + será reduzido e o cobre metálico será produzido, segundo:

C u 2 + + 2 e - → C u 0

Já entre os ânions, o O H - tem prioridade maior do que ânions oxigenados como o S O 4 2 - . Portanto, o O H - será oxidado, formando gás oxigênio, conforme:

2 O H - → 1 2 O 2 + H 2 O + 2 e -

Resumindo, os produtos obtidos serão:

  • Cobre metálico no cátodo.
  • Gás oxigênio no ânodo.

Obs: a água também será produzida no ânodo (segundo aquela reação de oxidação aí de cima), mas ela acaba ficando misturada no meio mesmo. Já produtos gasosos como o O 2 ou sólidos como o C u , podem ser separados do meio e “obtidos” de fato!

Passo 5

d) E a reação global?

Já temos a reação de redução:

C u 2 + + 2 e - → C u 0

E a de oxidação:

2 O H - → 1 2 O 2 + H 2 O + 2 e -

Além disso temos a dissociação do sal:

C u S O 4 → C u 2 + + S O 4 2 -

E a autoionização da água:

H 2 O ⇌ O H - + H +

Como na reação de oxidação a gente tem 2 mols de O H - , vamos ter que multiplicar a autoionização da água, pra produzir doir mols de O H - :

2 H 2 O ⇌ 2 O H - + 2 H +

Juntando tudo isso em uma só reação, a global, vamos ter:

A gente ainda pode multiplicar a reação como um todo por dois, pra ter apenas coeficientes inteiros, e indicar o estado físico dos reagente e produtos:

2 C u S O 4 ( s ) + 2 H 2 O ( l ) → 2 C u ( s ) + O 2 ( g ) + 2 S O 4 ( a q ) 2 - + 4 H ( a q ) +

Ou seja, além de produzir o cobre metálico no cátodo e o gás oxigênio no ânodo, a eletrólise provoca a acidificação do meio!

Resposta

a) C u 2 +   e     H +

b) S O 4 2 -   e     O H -

c) Cobre metálico no cátodo e gás oxigênio no ânodo

d) 2 C u S O 4 ( s ) + 2 H 2 O ( l ) → 2 C u ( s ) + O 2 ( g ) + 2 S O 4 ( a q ) 2 - + 4 H ( a q ) +

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas