Porque os produtos pela eletrólise do NaCl fundido são diferentes dos produzidos pela eletrólise da solução de NaCl ?
88) Cálculo de potencial elétrico utilizando a equação de Nernst.
88) Cálculo de potencial elétrico utilizando a equação de Nernst.
Passo 1
A pergunta 1 nos pede para comparar os produtos da eletrólise de cloreto de sódio fundido com os da eletrólise de solução aquosa de cloreto de sódio. O conteúdo aqui é eletroquímica, em particular a competição entre semi-reações na termodinâmica (potenciais padrão de redução) e a presença ou ausência de água.
Passo 2
Identificamos as espécies presentes em cada meio:
- Em NaCl fundido só existem os íons
e . - Em solução aquosa, além de
e , está a água , fonte de e .
Passo 3
Listamos os potenciais padrão de redução (todos referidos ao eletrodo padrão de hidrogênio):
No cátodo, reduz-se a espécie com menor potencial de redução (mais negativo). No ânodo, oxida-se a espécie com menor sobrepotencial (maior facilidade de perder elétrons).
Passo 4
Em NaCl fundido não há água, então no cátodo só resta a redução de
Em solução aquosa a água compete com
a água é reduzida preferencialmente a
. No ânodo a água também compete com
, e como
a água é oxidada preferencialmente a . Logo
a água é oxidada preferencialmente a
Resposta
Os produtos diferem porque, em meio fundido, só há
e
, gerando Na metálico e
. Em solução aquosa a presença de água faz com que
seja reduzida a
no cátodo e oxidada a
no ânodo, devido aos seus potenciais de redução/oxidação mais favoráveis.