Eletrólise
Explique o que aconteceu no experimento de eletrólise da água, indicando os produtos gerados no cátodo e no ânodo
4.1) (1 ponto) Quando foi usado o eletrodo de grafita;
4.2) (1 ponto) Quando foi usado o eletrodo de cobre.

Passo 1

O enunciado pede para analisar a eletrólise da água usando dois tipos de eletrodo (grafita e cobre) e identificar o que ocorre no cátodo (redução) e no ânodo (oxidação). O conteúdo aqui é de reações de oxirredução em eletrólise, envolvendo potenciais de redução e a distinção entre eletrodos inertes e ativos.

Passo 2

Na eletrólise pura da água com eletrodos inertes, as meias-reações são:
\text{Cátodo (redução): } 2\,\text{H}_2\text{O}(l)+2\,e^- \longrightarrow \text{H}_2(g)+2\,\text{OH}^-(aq)áçã
\textÂnodo (oxidação): 2\,\text{H}_2\text{O}(l)\longrightarrow \text{O}_2(g)+4\,\text{H}^+(aq)+4\,e^-Âçã
Ou seja, gás hidrogênio sai no cátodo e gás oxigênio no ânodo, pois o eletrodo não participa da reação.

Passo 3

4.1) Quando o eletrodo é de grafita (inerte), ele não se dissolve ou oxida. Logo mantêm-se as reações típicas da água:
– No cátodo aparece gás \text{H}_2.
– No ânodo aparece gás \text{O}_2.

Passo 4

4.2) Quando o eletrodo é de cobre (ativo), a oxidação do metal é mais fácil que a oxidação da água. Assim, no ânodo ocorre:
\text{Cu}(s)\longrightarrow \text{Cu}^{2+}(aq)+2\,e^-
e forma-se íons \text{Cu}^{2+} em solução (tornando-a azulada ou formando precipitado de hidróxido de cobre, dependendo do eletrólito). No cátodo continua a formação de \text{H}_2 pela redução da água.

Resposta

4.1) Com eletrodo de grafita:
Cátodo \to \text{H}_2(g); Ânodo \to \text{O}_2(g).
4.2) Com eletrodo de cobre:
Cátodo \to \text{H}_2(g); Ânodo \to \text{Cu}(s) oxida para \text{Cu}^{2+}(aq).

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