Numa célula eletrolítica, para verificar quais as reações mais favoráveis devemse sempre comparar os potenciais necessários para a redução e a oxidação das espécies desejadas com aqueles da redução e oxidação da água (se o processo é realizado em solução aquosa). Assim, verifique quais as espécies obtidas na eletrólise de:
Uma solução aquosa de NaOH ;
Uma solução aquosa de NaOH ;
Passo 1
O enunciado pede para determinar quais espécies são formadas na eletrólise de uma solução aquosa de NaOH. O conteúdo é eletroquímica aplicada à eletrólise em meio aquoso, em que comparamos potenciais de redução das espécies dissolvidas com os da água para saber o que ocorre no cátodo e no ânodo.
Passo 2
No cátodo há duas possíveis reduções
Precisamos dos potenciais padrão de redução:
Precisamos dos potenciais padrão de redução:
Passo 3
Como o potencial de redução da água
é muito menos negativo que o do íon sódio
, a água é reduzida com menor sobrepotencial. Logo, no cátodo formam-se gás hidrogênio e íons hidróxido segundo
Passo 4
No ânodo também há duas possibilidades de oxidação em meio alcalino:
– oxidação de segundo a meia-reação (reversa da redução de
em básico)
– oxidação de
– oxidação direta da água é termodinamicamente menos favorável (potencial de oxidação correspondente maior).
Passo 5
Como a oxidação de
exige menor potencial, no ânodo forma-se gás oxigênio e retorna parte da água:
O cátion permanece em solução como espectador, e a concentração de
é mantida.
O cátion
Resposta
No cátodo evolui
e no ânodo evolui
. A reação global é