Na eletrólise de uma solução aquosa de
de Zn metálico é depositado ao fim de um certo periodo:
(b) Qual é a semirreação de oxidação provável, justifique?
(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 (
). 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:
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
, temos íons zinco (
) e íons cloreto (
). No ânodo, a gente pode ter duas possibilidades de oxidação:
- Oxidação dos íons cloreto (
):
- Oxidação da água (
):
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
, 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
na solução de
e a competição entre as duas possíveis semirreações de oxidação, a semirreação de oxidação mais provável é a dos íons cloreto:
Resposta
A semirreação de oxidação provável é:
Isso ocorre porque, na solução de
, a alta concentração de íons cloreto favorece a oxidação desses íons no ânodo durante a eletrólise.