Na eletrólise ígnea do MgCl2, 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.
Potencial de redução ( E red ^0) Estado reduzido Estado oxidado Potencial de oxidação ( E oxid ^0)
-3,04 Li <=ftarrows Li^++e^- +3,04
-2,92 K <=ftarrows K^++e^- +2,92
circ -2,90 Ba <=ftarrows Ba^2++2 e^- +2,90
2 -2,89 Sr <=ftarrows Sr^2++2 e^- +2,89
circ -2,87 Ca <=ftarrows Ca^2++2 e^- +2,87
xrightarrow31 -2,71 Na <=ftarrows Na^++e^- +2,71
<= -2,37 Mg <=ftarrows Mg^2++2 e^- +2,37
2 -1,66 Al <=ftarrows Al^3++3 e^- +1,66
- -1,18 Mn <=ftarrows Mn^2++2 e^- +1,18
sim -0,83 H2+2(OH)^- <=ftarrows 2 H2 O+2 e^- +0,83
(1) -0,76 Zn <=ftarrows Zn^2++2 e^- +0,76
Z -0,74 Cr <=ftarrows Cr^3++3 e^- +0,74
-0,48 S^2- <=ftarrows S+2 e^- +0,48
square -0,44 Fe <=ftarrows Fe^2++2 e^- +0,44
[1] -0,28 Co <=ftarrows Co^2++2 e^- +0,28
D -0,23 Ni <=ftarrows Ni^2++2 e^- +0,23
0 -0,13 Pb <=ftarrows Pb^2++2 e^- +0,13
square^2 0,00 H2 <=ftarrows 2 H^++2 e^- 0,00
circ +0,15 Cu^+ <=ftarrows Cu^2++e^- -0,15
, +0,34 Cu <=ftarrows Cu^2++2 e^- -0,34
2 +0,40 2(OH)^- <=ftarrows H2 O+1 / 2 O2+2 e^- -0,40
square +0,52 Cu <=ftarrows Cu^++e^- -0,52
+0,54 21^- <=ftarrows I2+2 e^- -0,54
H +0,77 Fe^2+ <=ftarrows Fe^3++e^- -0,77
[1] + 0,80 Ag <=ftarrows Ag^++e^- -0,80
+ 0,85 Hg <=ftarrows Hg^2++2 e^- -0,85
+1,09 2 Br^- <=ftarrows Br2+2 e^- 2 H^++1 / 2 O -1,09
+1,23 H2 O <=ftarrows 2 H^++1 / 2 O2+2 e^- -1,23
+1,36 2 Cl^- <=ftarrows Cl2+2 e^- -1,36
+2,87 2 F^- <=ftarrows F2+2 e^- -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:
  1. Saber que no cátodo rola redução (ganho de elétrons).
  2. No ânodo rola oxidação (perda de elétrons).
  3. 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).

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:
Mg^2+ + 2,e^- longrightarrow Mg
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.

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:
Cl2 + 2,e^- longrightarrow 2,Cl^- (E^circred = +1,36,V)
Como no ânodo queremos a oxidação, invertemos essa reação:
2,Cl^- longrightarrow Cl2 + 2,e^-

Resposta

Cátodo (redução):
Mg^2+ + 2,e^- longrightarrow Mg
Ânodo (oxidação):
2,Cl^- longrightarrow Cl2 + 2,e^-

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