- Na eletrólise de 5000 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio, houve a formação de
(nas condições normais de temperatura e pressão) de um gás no polo positivo. Admitindo a solução neutra inicialmente, o pH alcançado ao final dessa eletrólise, supondo homogeneização completa dos produtos não gasosos na solução, é próximo de
a) 0,7 .
b) 2,0 .
c) 7,0 .
d) 12,3 .
a) 0,7 .
b) 2,0 .
c) 7,0 .
d) 12,3 .
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos a eletrólise de
mL de solução aquosa de
. No polo positivo coletou-se
,c
de gás nas CNTP. Pergunta-se o pH final, assumindo solução inicialmente neutra e homogeneização de todos os produtos não gasosos. Para resolver precisamos identificar qual gás se forma no anodo (comparar potenciais padrão de oxidação de
e de
), escrever os semi-reações, usar a estequiometria de elétrons para achar os mols de
e de
gerados, e ver seu efeito conjunto sobre o pH.
Passo 2
No anodo disputam-se duas oxidações:
com
,V
e com
,V.
Como a água oxida a menor potencial, forma-se oxigênio. A meia-reação do anodo é
e
Como a água oxida a menor potencial, forma-se oxigênio. A meia-reação do anodo é
Passo 3
Calculamos os mols de
gerados a partir de
,c
nas CNTP (
,mol de gás ocupa
,c
):
Cada mol de
envolve
mol de elétrons, logo os elétrons totalizados são
Pela meia-reação do anodo geram-se assim
mol de
para cada mol de
, ou seja
Passo 4
No catodo ocorre redução da água:
Como passam
mol de elétrons, formam-se
mol de
? Não: repare que na equação
geram
mol de
para
mol de
. Assim, para
mol temos também
Passo 5
Ao final, há
mol de
e
mol de
na solução de
L. Essas quantidades se neutralizam completamente:
Logo não sobra nem excesso de
nem de
, e o pH final permanece
.
Resposta
(c) 7,0