Exercícios Resolvidos de Eletrólise Aquosa

UERJ. Professor Nilson Bispo. Lista de Eletroquímica. Questão 03.

Uma solução aquosa de Equation é eletrolisada usando-se eletrodos inertes. Uma corrente de 1,00 A passa através da solução durante 1 dia. Quantos gramas de cada produto gasoso são formados?

Passo 1

Primeiro precisamos identificar quais produtos serão formados.

Numa solução de Equation , temos os íons do sal e os íons da água “concorrendo”.

No cátodo, os cátions Equation e Equation concorrem pela redução.

No ânodo, os ânions Equation e Equation concorrem pela oxidação.

Pelo esquema:

O Equation tem prioridade maior que os metais alcalinos (como o sódio, Equation ).

Já o Equation tem prioridade maior que os ânions oxigenados, como o Equation .

Portanto, só os íons da água vão sofrer eletrólise.

No cátodo o Equation vai ser reduzido a Equation e no ânodo o Equation vai ser oxidado a Equation . Estes são os produtos REDOX da água.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora vamos pras contas.

A corrente aplicada é de 1,00 A.

Equation

E essa corrente é aplicada durante 24 horas.

Equation

Portanto, a carga aplicada é igual a:

Equation

Como:

Equation

O número de elétrons transportados será igual a:

Equation

Passo 3

No cátodo:

Equation

Ou seja, pra cada mol de elétrons, meio mol de Equation é formado no cátodo.

Como temos 0,895 mol de elétrons, o número de mols de Equation será:

Equation

Portanto, a massa de gás hidrogênio produzida pode ser calculada por:

Equation

Equation

Equation

Então, no cátodo, 0,902 gramas de Equation serão formados.

Passo 4

No ânodo:

Equation

Ou seja, pra formar 1 mol de gás oxigênio, 4 mols de elétrons precisam ser transportados.

Equation

Como temos 0,895 mol de elétrons, o número de mols de Equation será:

Equation

Portanto, a massa de gás oxigênio produzida pode ser calculada por:

Equation

Equation

Equation

Então, 7,17 gramas de Equation serão formados no ânodo.

Passo 5

Observação: Se alguém realmente quer produzir gás hidrogênio e gás oxigênio por eletrólise, pra que adicionar Equation no meio?

Bem, a água pura é um eletrólito beeem ruim. Ela não conduz muita eletricidade (uma vez que a concentração de íons nela é bem baixa Equation ).

Por isso, a adição de um sal que não atrapalhe a eletrólise, pode ser favorável. Pois aumenta a concentração iônica do meio e, assim, a condução de eletricidade.

Resposta

0,902 gramas de Equation e 7,17 gramas de Equation .

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