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 KI;

Passo 1

O enunciado pede para identificar, em uma eletrólise aquosa de KI, quais espécies são formadas em cada eletrodo comparando os potenciais de redução e oxidação das espécies ( K^{+} e I^{-}) com os da água. Vamos usar a tabela de potenciais padrão para decidir o que ocorre no cátodo e no ânodo.

Passo 2

Analisando as reduções possíveis no cátodo:
\mathrm{K}^{+} + e^{-} \longrightarrow \mathrm{K}\quad E^\circ = -2{,}93\text{ V}
2\,\mathrm{H_{2}O} + 2\,e^{-} \longrightarrow \mathrm{H_{2}} + 2\,\mathrm{OH}^{-}\quad E^\circ = -0{,}83\text{ V}
Como o potencial de redução da água ( -0{,}83 V) é muito menos negativo que o de K^{+} ( -2{,}93 V), a água é reduzida mais facilmente. Logo, no cátodo evolui \mathrm{H_{2}}.

Passo 3

Analisando as oxidações possíveis no ânodo (invertemos os sinais dos potenciais de redução):
2\,\mathrm{I}^{-} \longrightarrow \mathrm{I_{2}} + 2\,e^{-}\quad E^\circ_{\text{ox}} = -\,E^\circ_{\text{red}} = -0{,}54\text{ V}
2\,\mathrm{H_{2}O} \longrightarrow \mathrm{O_{2}} + 4\,\mathrm{H}^{+} + 4\,e^{-}\quad E^\circ_{\text{ox}} = -1{,}23\text{ V}
Como -0{,}54 V é mais positivo (menos desfavorável) que -1{,}23 V, o íon \mathrm{I^{-}} é oxidado preferencialmente a gerar \mathrm{O_{2}}.

Passo 4

Resumindo as reações principais:
Cátodo (redução da água):
2\,\mathrm{H_{2}O} + 2\,e^{-} \longrightarrow \mathrm{H_{2}} + 2\,\mathrm{OH}^{-}
Ânodo (oxidação do iodeto):
2\,\mathrm{I}^{-} \longrightarrow \mathrm{I_{2}} + 2\,e^{-}
Fica, portanto, na solução \mathrm{K}^{+} misturado a \mathrm{OH}^{-}, formando \mathrm{KOH} em meio aquoso.

Resposta

No cátodo: \mathrm{H_{2}} gás evolui.
No ânodo: \mathrm{I_{2}} sólido ou lâgrimas de iodo se formam.
A solução torna-se básica pela formação de \mathrm{KOH}.

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