1. Quais os produtos obtidos na eletrolise do NaCl fundido e na eletrólise de NaCl em solução aquosa?

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos os produtos que se formam quando submetemos o cloreto de sódio a duas situações de eletrólise: (1) NaCl fundido e (2) NaCl em solução aquosa. O conteúdo aqui envolve meia‐reações de oxirredução em cátodo e ânodo, e a comparação de potenciais de redução para ver qual espécie é de fato eletrolisada.

Passo 2

Eletrólise do NaCl fundido
Neste caso não há água para competir, temos só íons \mathrm{Na^+} e \mathrm{Cl^-}.
Cátodo (redução):
\mathrm{Na^+} + e^- \longrightarrow \mathrm{Na(s)}
âmbito: produção de sódio metálico.
Ânodo (oxidação):
2\,\mathrm{Cl^-} \longrightarrow \mathrm{Cl_2(g)} + 2\,e^-
Portanto, os produtos são sódio metálico no cátodo e gás cloro no ânodo.

Passo 3

Eletrólise do NaCl em solução aquosa
Aqui a água pode ser reduzida ou oxidada junto com os íons.
– Potencial de redução de \mathrm{Na^+} é muito negativo, então na prática reduz mais fácil a água.
Cátodo (redução da água):
2\,\mathrm{H_2O} + 2\,e^- \longrightarrow \mathrm{H_2(g)} + 2\,\mathrm{OH^-}
Ânodo (oxidação do cloreto):
2\,\mathrm{Cl^-} \longrightarrow \mathrm{Cl_2(g)} + 2\,e^-
(na concentração típica de solução salina industrial, a oxidação da água para \mathrm{O_2} fica suprimida por sobrepotencial maior; gera-se cloro em vez de oxigênio).
Somando as duas meias-reações e considerando os contra-íons \mathrm{Na^+} que permanecem em solução, obtemos a reação global:
2\,\mathrm{NaCl} + 2\,\mathrm{H_2O} \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2(g)} + \mathrm{Cl_2(g)}

Resposta

– NaCl fundido → \mathrm{Na(s)} e \mathrm{Cl_2(g)}
– NaCl em solução aquosa → \mathrm{H_2(g)}, \mathrm{Cl_2(g)} e \mathrm{NaOH(aq)}

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