Na eletrólise de uma solução aquosa de ZnCl2, 0,90 g de Zn metálico é depositado ao fim de um certo periodo:
(b) Qual é a semirreação de oxidação provável, justifique?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. A gente está falando sobre eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de zinco ( ZnCl2). No final do processo, 0,90 g de zinco metálico foram depositados. A parte (b) quer saber qual é a semirreação de oxidação provável e porque ela é essa. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre eletrólise, semirreações de oxidação e redução, além das propriedades químicas do zinco e dos íons presentes na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que na eletrólise, temos dois eletrodos: o cátodo (onde ocorre a redução) e o ânodo (onde ocorre a oxidação). Como foi depositado zinco metálico, sabemos que a redução está ocorrendo no cátodo:
Zn^2+ + 2 e^- Zn
Agora, precisamos descobrir o que está acontecendo no ânodo, ou seja, qual é a semirreação de oxidação que está ocorrendo.

Passo 3

Na solução de ZnCl2, temos íons zinco ( Zn^2+) e íons cloreto ( Cl^-). No ânodo, a gente pode ter duas possibilidades de oxidação:
  1. Oxidação dos íons cloreto ( Cl^-):
2 Cl^- Cl2 + 2 e^-
  1. Oxidação da água ( H2O):
2 H2O O2 + 4 H^+ + 4 e^-

Passo 4

Para decidir qual dessas duas semirreações é a mais provável, precisamos considerar o potencial de eletrodo padrão de cada reação e as concentrações dos íons na solução.
  • A oxidação dos íons cloreto tem um potencial de eletrodo padrão de aproximadamente +1,36 V.
  • A oxidação da água tem um potencial de eletrodo padrão de aproximadamente +1,23 V.
Geralmente, a reação que ocorre com menor necessidade de energia (menor potencial) é mais favorecida. Porém, na presença de uma alta concentração de íons cloreto, como no caso da solução de ZnCl2, a oxidação dos íons cloreto se torna mais competitiva, mesmo com um potencial ligeiramente mais alto.

Passo 5

Além disso, o fato de que estamos depositando zinco no cátodo sugere que a solução está conduzindo bem a eletrólise dos íons presentes, reforçando a possibilidade de que os íons cloreto sejam oxidado no ânodo.

Passo 6

Portanto, considerando a alta concentração de Cl^- na solução de ZnCl2 e a competição entre as duas possíveis semirreações de oxidação, a semirreação de oxidação mais provável é a dos íons cloreto:
2 Cl^- Cl2 + 2 e^-

Resposta

A semirreação de oxidação provável é:
2 Cl^- Cl2 + 2 e^-
Isso ocorre porque, na solução de ZnCl2, a alta concentração de íons cloreto favorece a oxidação desses íons no ânodo durante a eletrólise.

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