Na eletrólise de uma solução de \mathrm{CuCl}_{2} (aq) foi depositado 1,12 \mathrm{~g} de cobre metálico no cátodo. Qual a massa de cloro produzida? Escreva as reações do anodo, do catodo e geral. Resp. 1, 25 g

Passo 1

O enunciado diz que na eletrólise de uma solução de \mathrm{CuCl}_{2} foi depositado 1,12\:\mathrm{g} de cobre metálico no cátodo. Pede-se a massa de cloro produzida e as reações do anodo, do catodo e a geral. O conteúdo envolvido é eletroquímica redox, estequiometria de elétrons e cálculo de mols e massas.

Passo 2

Escrevemos primeiro a dissociação e as semirreações:
\mathrm{CuCl}_{2}(aq)\to \mathrm{Cu}^{2+}(aq)+2\,\mathrm{Cl}^{-}(aq)
Semirreação do catodo (redução):
\mathrm{Cu}^{2+}(aq)+2e^{-}\to \mathrm{Cu}(s)
Semirreação do anodo (oxidação):
2\,\mathrm{Cl}^{-}(aq)\to \mathrm{Cl}_{2}(g)+2e^{-}

Passo 3

A reação global é obtida somando as duas semirreações, cancelando os elétrons:
\mathrm{CuCl}_{2}(aq)\to \mathrm{Cu}(s)+\mathrm{Cl}_{2}(g)

Passo 4

Calculamos os mols de cobre depositado:
n(\mathrm{Cu})=\frac{1,12\:\mathrm{g}}{63,55\:\mathrm{g/mol}}\approx0,01764\:\mathrm{mol}.
Cada mol de \mathrm{Cu} consome 2 mol de elétrons, logo o total de elétrons transferidos é
n(e^{-})=2\times0,01764\:\mathrm{mol}=0,03528\:\mathrm{mol}.
Na formação de \mathrm{Cl}_{2}, são necessários 2 mol de elétrons por mol de \mathrm{Cl}_{2}, então
n(\mathrm{Cl}_{2})=\frac{0,03528\:\mathrm{mol}}{2}=0,01764\:\mathrm{mol}.

Passo 5

Agora obtemos a massa de \mathrm{Cl}_{2}:
m(\mathrm{Cl}_{2})=n(\mathrm{Cl}_{2})\times M(\mathrm{Cl}_{2}) =0,01764\:\mathrm{mol}\times70,90\:\mathrm{g/mol}\approx1,25\:\mathrm{g}.

Resposta

Anodo:
2\,\mathrm{Cl}^{-}(aq)\to \mathrm{Cl}_{2}(g)+2e^{-}
Catodo:
\mathrm{Cu}^{2+}(aq)+2e^{-}\to \mathrm{Cu}(s)
Reação geral:
\mathrm{CuCl}_{2}(aq)\to \mathrm{Cu}(s)+\mathrm{Cl}_{2}(g)
Massa de \mathrm{Cl}_{2} produzida: 1,25\:\mathrm{g}.

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