Explique por que a fenolftaleína foi usada na solução eletrolítica. O que a mudança de cor indica sobre o ambiente químico próximo ao eletrodo?

Passo 1

O enunciado pergunta por que usamos a fenolftaleína como indicador na solução em que ocorre eletrólise e o que a mudança de cor nos diz sobre o ambiente químico junto ao eletrodo. O conteúdo aqui é reação de eletrólise da água, variação local de pH e princípio de indicador ácido-base.

Passo 2

Durante a eletrólise da água, no cátodo ocorre redução formando hidrogênio e íons hidróxido, o que torna o meio local mais básico. A semi-reação típica é:
\mathrm{2H_{2}O + 2e^{-} \longrightarrow H_{2}\,+\,2OH^{-}}
Já no ânodo costuma ocorrer oxidação da água gerando oxigênio e prótons:
\mathrm{2H_{2}O \longrightarrow O_{2}\,+\,4H^{+}\,+\,4e^{-}}

Passo 3

A fenolftaleína é um indicador ácido-base que fica incolor em pH abaixo de cerca de 8,2 e adquire tom rosa (magenta) em pH acima de cerca de 10. Ou seja, ela evidencia regiões em que a concentração de \mathrm{OH}^{-} ficou elevada.

Passo 4

Quando aproximamos a fenolftaleína do eletrodo onde se forma \,OH^{-} (o cátodo), vemos a região ficando rosa. Isso confirma experimentalmente que ali o meio está básico. Perto do ânodo, onde há acúmulo de H^{+}, a solução permanece incolor, indicando ambiente ácido ou neutro.

Resposta

A fenolftaleína foi usada para tornar visível a zona onde a eletrólise gera \,OH^{-}. O aparecimento da cor rosa junto ao cátodo mostra que ali o pH subiu (meio básico), enquanto a área ao redor do ânodo continua incolor (meio ácido ou neutro).

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