Considere o processo de eletrólise da solução aquosa de cloreto de sódio.
d. Durante o experimento, foram feitos testes para caracterizar os gases produzidos. Quais eram estes gases? Mostre as reações utilizadas para caracterizar os mesmos.
d. Durante o experimento, foram feitos testes para caracterizar os gases produzidos. Quais eram estes gases? Mostre as reações utilizadas para caracterizar os mesmos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio, que é basicamente sal comum dissolvido em água. A gente precisa descobrir quais gases são produzidos nesse processo e mostrar as reações químicas que ajudam a identificar esses gases.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é eletrólise. É um processo que usa eletricidade para quebrar substâncias químicas. No caso da solução de NaCl na água, a eletrólise vai separar os íons presentes na solução.
Passo 3
Na água, o NaCl se dissocia em íons sódio (Na⁺) e cloreto (Cl⁻). Além disso, a água também se divide em íons hidrogênio (H⁺) e hidroxila (OH⁻). Então, temos vários íons na solução que vão reagir nos eletrodos.
Passo 4
No eletrodo negativo (cátodo), os íons positivos se movem. Tanto os íons Na⁺ quanto os H⁺ podem ser atraídos para o cátodo. Mas o H⁺ é mais fácil de ser reduzido, formando hidrogênio gasoso (H₂).
Passo 5
No eletrodo positivo (ânodo), os íons negativos se dirigem. Aqui, os íons Cl⁻ são mais facilmente oxidáveis do que as moléculas de água, liberando gás cloro (Cl₂).
Passo 6
Então, os gases produzidos são o hidrogênio (H₂) no cátodo e o cloro (Cl₂) no ânodo. Para caracterizar esses gases, a gente pode usar reações simples.
Passo 7
Para o hidrogênio, podemos fazer o teste da “flama de estalo”. Passa-se uma chama sobre o gás, e se for hidrogênio, ele faz um “estalo” característico:
Passo 8
Para o cloro, usamos uma solução de hidróxido de sódio (NaOH). Quando o cloro é passado por essa solução, forma-se hipoclorito de sódio (NaClO) e cloreto de sódio (NaCl):
Resposta
Os gases produzidos na eletrólise da solução aquosa de cloreto de sódio são hidrogênio (
) no cátodo e cloro (
) no ânodo. As reações utilizadas para caracterizá-los são:
Para hidrogênio:
Para cloro: