Na eletrólise ígnea do
, obtiveram-se gás cloro no ânodo e magnésio metálico no cátodo. Para tal processo, indique:
As equações que representam as semirreações que ocorrem no cátodo e no ânodo.
As equações que representam as semirreações que ocorrem no cátodo e no ânodo.
Potencial de redução (
|
Estado reduzido | Estado oxidado | Potencial de oxidação (
|
||
---|---|---|---|---|---|
-3,04 | Li |
|
|
+3,04 | |
-2,92 | K |
|
|
+2,92 | |
|
-2,90 | Ba |
|
|
+2,90 |
2 | -2,89 | Sr |
|
|
+2,89 |
|
-2,87 | Ca |
|
|
+2,87 |
|
-2,71 | Na |
|
|
+2,71 |
|
-2,37 | Mg |
|
|
+2,37 |
2 | -1,66 | Al |
|
|
+1,66 |
- | -1,18 | Mn |
|
|
+1,18 |
|
-0,83 |
|
|
|
+0,83 |
(1) | -0,76 | Zn |
|
|
+0,76 |
Z | -0,74 | Cr |
|
|
+0,74 |
困 | -0,48 |
|
|
|
+0,48 |
|
-0,44 | Fe |
|
|
+0,44 |
[1] | -0,28 | Co |
|
|
+0,28 |
|
-0,23 | Ni |
|
|
+0,23 |
0 | -0,13 | Pb |
|
|
+0,13 |
|
0,00 |
|
|
|
0,00 |
|
+0,15 |
|
|
|
-0,15 |
, | +0,34 | Cu |
|
|
-0,34 |
2 | +0,40 |
|
|
|
-0,40 |
|
+0,52 | Cu |
|
|
-0,52 |
之 | +0,54 |
|
|
|
-0,54 |
|
+0,77 |
|
|
|
-0,77 |
[1] | + 0,80 | Ag |
|
|
-0,80 |
+ 0,85 | Hg |
|
|
-0,85 | |
+1,09 |
|
|
|
-1,09 | |
+1,23 |
|
|
|
-1,23 | |
+1,36 |
|
|
|
-1,36 | |
+2,87 |
|
|
|
-2,87 |
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente faz eletrólise ígnea de MgCl₂ (ou seja, só Mg²⁺ e Cl⁻ no estado fundido). No ânodo sai gás Cl₂ e no cátodo sai magnésio metálico.
Conteúdo: electroquímica – meioreações de redução/oxidação e escolha de qual reação ocorre em cada eletrodo usando potenciais padrão.
O que vamos precisar:
Conteúdo: electroquímica – meioreações de redução/oxidação e escolha de qual reação ocorre em cada eletrodo usando potenciais padrão.
O que vamos precisar:
- Saber que no cátodo rola redução (ganho de elétrons).
- No ânodo rola oxidação (perda de elétrons).
- Identificar as espécies presentes (Mg²⁺ e Cl⁻).
Passo 2
Teoria básica – eletrodos e sinais:
– Cátodo: local onde ocorre redução, ou seja, a espécie ganha elétrons.
– Ânodo: local onde ocorre oxidação, espécie perde elétrons.
– Pra escolher qual reação ocorre, a gente compara os potenciais de redução (E°red):
• No cátodo escolhe a reação com POTENCIAL DE REDUÇÃO MAIS POSITIVO (ou menos negativo) dentre as disponíveis.
• No ânodo pega a reação inversa da meia-reação de redução que tem potencial de redução mais negativo (ou mais fácil de oxidar).
– Cátodo: local onde ocorre redução, ou seja, a espécie ganha elétrons.
– Ânodo: local onde ocorre oxidação, espécie perde elétrons.
– Pra escolher qual reação ocorre, a gente compara os potenciais de redução (E°red):
• No cátodo escolhe a reação com POTENCIAL DE REDUÇÃO MAIS POSITIVO (ou menos negativo) dentre as disponíveis.
• No ânodo pega a reação inversa da meia-reação de redução que tem potencial de redução mais negativo (ou mais fácil de oxidar).
Passo 3
Aplicando ao nosso caso – cátodo (redução):
Espécies candidatas? No líquido puro só tem Mg²⁺, não tem água nem outro cátion.
A meia-reação de redução de Mg²⁺ é:
Espécies candidatas? No líquido puro só tem Mg²⁺, não tem água nem outro cátion.
A meia-reação de redução de Mg²⁺ é:
E°red(Mg²⁺/Mg) = –2,37 V.
Mesmo sendo negativo, é a única opção, então no cátodo rola essa redução e a gente forma magnésio metálico.
Mesmo sendo negativo, é a única opção, então no cátodo rola essa redução e a gente forma magnésio metálico.
Passo 4
Ânodo (oxidação):
Espécies candidatas? Só tem Cl⁻ (não tem água nem outro ânion no estado ígneo).
A meia-reação de redução para cloro seria:
Espécies candidatas? Só tem Cl⁻ (não tem água nem outro ânion no estado ígneo).
A meia-reação de redução para cloro seria:
Como no ânodo queremos a oxidação, invertemos essa reação:
Resposta
Cátodo (redução):
Ânodo (oxidação):