02)Na eletrólise de uma solução aquosa diluída de ácido sulfúrico:
a) Quais são os gases produzidos?
b) O que ocorre com a concentração da solução?
c) Escreva a equação global.

Passo 1

O enunciado trata da eletrólise de uma solução aquosa diluída de H_2SO_4. O conteúdo envolve reações de oxirredução em eletrólise, em que o ácido sulfúrico funciona apenas como eletrólito para conduzir corrente. Para resolver, vamos escrever as semirreações nos eletrodos, identificar os gases formados, analisar o comportamento da concentração de H^+ e montar a equação global.

Passo 2

Escrevemos as semirreações de redução no cátodo e de oxidação no ânodo:
\text{Cátodo: }2H^+ \text{(aq)} + 2e^- \;\longrightarrow\; H_2 \text{(g)}á
\text{Ânodo: }2H_2O \text{(l)} \;\longrightarrow\; O_2 \text{(g)} + 4H^+ \text{(aq)} + 4e^-Â
Dos produtos das semirreações, vemos que são liberados:
a) no cátodo, H_2 (gás hidrogênio)
b) no ânodo, O_2 (gás oxigênio)

Passo 3

Para obter a equação global, igualamos o número de elétrons multiplicando a semirreação do cátodo por 2 e somamos:
\begin{aligned} &4H^+ + 4e^- \;\longrightarrow\; 2H_2 \\[-0.3em] &2H_2O \;\longrightarrow\; O_2 + 4H^+ + 4e^- \\[-0.3em] \hline &2H_2O \;\longrightarrow\; 2H_2 + O_2 \end{aligned}
A variação de íons H^+ na soma das semirreações é nula (os 4H^+ formados no ânodo são consumidos no cátodo), logo a concentração de H^+ (e, portanto, de H_2SO_4) permanece constante durante a eletrólise.]

Resposta

a) Os gases produzidos são H_2 e O_2.
b) A concentração da solução permanece constante.
c)
2H_2O\,(l) \;\longrightarrow\; 2H_2\,(g) + O_2\,(g)

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