18.14 Uma solução aquosa de nitrato de prata,
, é eletrolisada entre eletrodos inertes. Faça um esquema da célula eletrolítica e mostre a direção do fluxo dos elétrons e dos íons. Escreva as semi-reações anódicas e catódicas e a reação da célula sabendo-se que
e
são produzidos.
Passo 1
O enunciado pede para montar uma célula eletrolítica usando solução aquosa de
com eletrodos inertes, indicando o fluxo de elétrons e íons, e escrever as semi-reações no anodo e no catodo, bem como a reação global, sabendo que se formam
e
.
Passo 2
Ao dissolver
em água, obtemos os íons
e
. Como há água em excesso, tanto
quanto
são candidatos a sofrerem transformação nos eletrodos.
Passo 3
No catodo (polo negativo, onde ocorre redução), o íon
ganha elétron e se transforma em prata metálica:
No anodo (polo positivo, onde ocorre oxidação), a oxidação preferencial é da água, gerando oxigênio gasoso:
Passo 4
Para cancelar os elétrons, multiplicamos a semi-reação do catodo por
e somamos com a do anodo:
Passo 5
Esquema da célula eletrolítica e fluxos:
Eletrodo de Pt (cátodo, ) || solução de
|| Eletrodo de Pt (ânodo,
)
Fonte DC: terminal ligado ao cátodo, terminal
ao ânodo
Fluxo de elétrons no circuito externo: do ânodo fonte
cátodo
No eletrólito: migra para o cátodo e
migra para o ânodo
Eletrodo de Pt (cátodo,
Fonte DC: terminal
Fluxo de elétrons no circuito externo: do ânodo
No eletrólito:
Resposta
Esquema da célula:
Pt(cátodo, ) ||
|| Pt(ânodo,
)
Fonte DC: terminal cátodo; terminal
ânodo
No circuito externo: elétrons fluem do ânodo para o cátodo
No eletrólito: migra para o cátodo;
migra para o ânodo
Pt(cátodo,
Fonte DC: terminal
No circuito externo: elétrons fluem do ânodo para o cátodo
No eletrólito:
Semi-reação no catodo:
Semi-reação no anodo:
Reação global: