- Para obter potássio e cloro a partir de KCl sólido, deve-se fazer uma eletrólise com eletrodos inertes. Assinale a alternativa incorreta.
Passo 1
O enunciado pede para assinalar a alternativa incorreta sobre a eletrólise de
sólido usando eletrodos inertes. As informações dadas são:
está no estado sólido e será submetido à eletrólise com eletrodos inertes. Não foram fornecidas as alternativas (as opções de resposta). Portanto, com as alternativas ausentes não é possível escolher qual delas é a incorreta.
Como não há as alternativas, não posso marcar uma opção específica. Para que você consiga identificar a alternativa incorreta sozinho na prova, vou explicar passo a passo os fatos essenciais sobre a eletrólise de fundido (ou “sólido” quando o enunciado quer dizer sal fundido), destacando os pontos que costumam aparecer como alternativas verdadeiras ou falsas. Assim você terá o embasamento para reconhecer a afirmação errada.
Como não há as alternativas, não posso marcar uma opção específica. Para que você consiga identificar a alternativa incorreta sozinho na prova, vou explicar passo a passo os fatos essenciais sobre a eletrólise de
Passo 2
Primeiro conceito importante — estado da substância para obter potássio metálico: potássio metálico não é obtido pela eletrólise de solução aquosa de
. Se você eletrólise uma solução aquosa, a água é reduzida preferencialmente no cátodo e forma-se
(gás), não
. Para obter
metálico, a eletrólise deve ser feita do sal fundido (fusão de
), isto é, sem água presente.
Passo 3
Meio e semi-reações na eletrólise de
fundido:
Equação global balanceada:
Essas são as reações esperadas quando o eletrólito é o sal fundido: metal no cátodo e cloro gasoso no ânodo.
Passo 4
Potenciais padrão e tensão necessária: os potenciais padrão de redução relevantes (valores usuais) são
O potencial padrão da cela, calculado como
(escrevendo ambos como potenciais de redução), fica
O sinal negativo indica que a reação não é espontânea; em magnitude isso significa que, idealmente, é necessário aplicar uma tensão da ordem de
(ou maior, devido a perdas e sobretensões) para obter
e
.
Passo 5
Por que na solução aquosa não sai potássio? Compare potencial da água:
Como
é muito menos negativo que
, a água é reduzida mais facilmente que
. Portanto, em solução aquosa o produto no cátodo será
, não
. Essa é uma fonte comum de alternativas enganadoras.
Passo 6
Sobre os eletrodos inertes e condições práticas:
- “Eletrodos inertes” significa eletrodos que não participam quimicamente (por exemplo, platina, grafite). Na prática a grafite é usada, mas pode sofrer oxidação parcial (formando CO/CO2) sob certas condições — por isso “inertes” é uma idealização.
- O ponto de fusão do
é alto: funde em torno de . Isso impõe exigências térmicas e de materiais. - Potássio metálico tem ponto de fusão
e ponto de ebulição . Em temperatura de fusão do sal, coleta do potássio exige estratégias (por exemplo, zonas mais frias para condensar o metal) porque parte pode vaporizar ou reagir. - Gás cloro (
) formado no ânodo é tóxico e deve ser manuseado/condicionado adequadamente.
Passo 7
Como reconhecer uma alternativa incorreta (resumo prático para a prova):
- Alternativa afirmando que a eletrólise de
sólida (fusão) produz no cátodo → geralmente incorreta (isso ocorre em solução aquosa). - Alternativa dizendo que a eletrólise pode ser feita em solução aquosa para obter
metálico → incorreta. - Alternativa afirmando que no cátodo forma-se
e no ânodo (quando o eletrolito é o sal fundido) → correta. - Alternativa que afirma que a tensão necessária é pequena (por exemplo,
) → incorreta; idealmente é da ordem de ou mais. - Alternativa negando a necessidade de eletrodos resistentes ao cloro e ao calor → provavelmente incorreta, pois as condições são agressivas.
Resposta
Não é possível determinar a alternativa incorreta porque as alternativas não foram fornecidas.