Na eletrólise aquosa, com eletrodos inertes, de uma base de metal alcalino, obtêm-se
de
no anodo.
Qual é o volume de
(g), medidos nas CNTP, liberado no catodo?
a)
.
b)
.
c)
.
d)
.
Qual é o volume de
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e faz a pergunta abaixo:
- Informação: foi obtido
de no ânodo durante a eletrólise aquosa com eletrodos inertes de uma base de metal alcalino. - Informação: o volume de
deve ser medido nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão). - Pergunta: qual é o volume de
liberado no cátodo? - Opções fornecidas: (a)
. (b) . (c) . (d) .
Passo 2
Primeiro convertemos a massa de
em número de mols usando a fórmula
onde
é o número de mols,
é a massa e
é a massa molar. A massa molar de
é
. Portanto
Passo 3
Escrevemos as semi-reações que ocorrem na eletrólise aquosa (com solução alcalina) para entender a estequiometria entre
e
.
Semi-reação no ânodo (oxidação da água):
Semi-reação no cátodo (redução em meio alcalino, mais conveniente escrever em termos de água e hidrogénio):
Somando as duas semi-reações obtemos a reação global simples:
Dessa equação global vemos a relação estequiométrica direta: 1 mol de
corresponde a 2 mols de
.
Passo 4
Usando a estequiometria da reação global, calculamos os mols de
:
Passo 5
Agora convertemos os mols de
em volume nas CNTP usando o volume molar padrão. Nas CNTP (condições normais) o volume molar de um gás ideal é
. Então
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Comparando com as opções dadas, isso corresponde à alternativa (c).
Resposta
c)