1. Considere o processo de eletrólise da solução aquosa de iodeto de potássio.
    a. Quais são as semiequações que podem ocorrer no polo positivo?
b. Quais são as semiequações que podem ocorrer no polo negativo?
c. Qual a reação global desse processo?
d. Por que a solução da cuba eletrolítica adquiriu coloração amarelada? O produto formado é solúvel em água?
e. Qual foi o resultado encontrado quando se adicionou fenolftaleina a solução? Por que isso foi observado?

Passo 1

O enunciado trata da eletrólise de solução aquosa de iodeto de potássio. Vamos identificar as semirreacões que podem ocorrer em cada eletrodo usando potenciais padrão, combinar as mais favoráveis para obter a reação global, e então explicar a coloração e o efeito da fenolftaleína.

Passo 2

No ânodo (polo positivo) ocorrem oxidações. As duas candidatas são:
(i) 2,I^- I2 +2,e^-, E^circox=+0,535,V
(ii) 2,H2O O2 +4,H^+ +4,e^-, E^circox=+1,229,V
Como a oxidação de I^- exige menor potencial, ocorre preferencialmente
2,I^- I2 +2,e^-

Passo 3

No cátodo (polo negativo) ocorrem reduções. As opções são:
(i) K^+ + e^- K(s), E^circred=-2,93,V
(ii) 2,H2O +2,e^- H2 +2,OH^-, E^circred=-0,83,V
Como reduzir água requer menor esforço (potencial menos negativo), forma-se hidrogênio:
2,H2O +2,e^- H2 +2,OH^-

Passo 4

Somando as semirreacões escolhidas (anodo + cátodo), cancelando os elétrons, obtemos a reação global:
2,I^- +2,H2O;longrightarrow;I2 +H2 +2,OH^-

Passo 5

A solução adquire coloração amarelada porque o I2 formado é marrom-amarelado. Em meio com excesso de I^- gera-se o ânion triiodeto
I2 + I^-;longrightarrow;I3^-,
que é solúvel e confere cor amarelada à solução. O I2 puro é pouco solúvel em água, mas na forma de I3^- torna-se solúvel.

Passo 6

A fenolftaleína é incolor em pH ácido ou neutro e rosa em pH básico (acima de cerca de 8,2). No cátodo formam-se OH^-, tornando o meio local básico. Assim, ao adicionar fenolftaleína a solução, ela ficou rosa, indicando a alcalinização pela produção de hidróxido.

Resposta

a. No polo positivo ocorre
2,I^- I2 +2,e^-
b. No polo negativo ocorre
2,H2O +2,e^- H2 +2,OH^-
c. Reação global:
2,I^- +2,H2O;longrightarrow;I2 +H2 +2,OH^-
d. A coloração amarelada vem do I2 livre e do ânion I3^- formado em presença de excesso de I^-. O I2 puro é pouco solúvel, mas como I3^- é solúvel em água.
e. A solução ficou rosa ao adicionar fenolftaleína, pois a geração de OH^- no cátodo eleva o pH, tornando o meio básico e ativando a cor rosa do indicador.

Exercícios relacionados