4- Considere a eletrólise do
fundido (eletrólise ígnea) e do
em solução aquosa (eletrólise aquosa).
(a) Por que são diferentes os produtos obtidos na eletrólise, entre eletrodos inertes, de
fundido e do
em solução aquosa?
(b) Em cada caso, identifique os produtos da eletrólise.
(c) Qual a fem necessária em cada eletrólise?
e
(a) Por que são diferentes os produtos obtidos na eletrólise, entre eletrodos inertes, de
(b) Em cada caso, identifique os produtos da eletrólise.
(c) Qual a fem necessária em cada eletrólise?
Passo 1
O enunciado compara duas eletrólises de
: uma ígnea (fundida) e outra aquosa (em solução). O conteúdo envolve escolha de semi-reações de redução/oxidação segundo potenciais padrão e identificação dos produtos formados em cada eletrodo, além de cálculo da FEM mínima para forçar a eletrólise.
Passo 2
Na eletrólise ígnea só existem os íons
e
.
- No cátodo (redução) o potencial padrão de
é
.
- No ânodo (oxidação) o potencial padrão de
é
(inverso da redução
).
Logo, em fase fundida formam-se
— no cátodo: ,
— no ânodo: .
Logo, em fase fundida formam-se
— no cátodo:
— no ânodo:
Passo 3
Na eletrólise aquosa há além de
e
o solvente água, cujas semi-reações principais são
Comparando potenciais, a redução de
(
V) é muito menos favorável que a de água (
V), e a oxidação de
(
V) é menos favorável que a de água (
V). Assim, em solução aquosa formam-se
— no cátodo: ,
— no ânodo: .
— no cátodo:
— no ânodo:
Passo 4
A FEM mínima para cada eletrólise é
– ígnea:
– ígnea:
– aquosa:
Na prática, levando em conta sobrepotenciais e pH, obtém-se cerca de
para a solução aquosa.
Resposta
a) Porque no fundido só há
e
, então se reduzem/oxidan esses íons; em meio aquoso a água compete e tem potenciais menos negativos, levando à formação de
e
.
b) Ígnea: cátodo , ânodo
. Aquosa: cátodo
, ânodo
.
c) FEM necessária: ígnea , aquosa
.
b) Ígnea: cátodo
c) FEM necessária: ígnea