Sobre a eletrólise ígnea, é correto afirmar:
a) Ocorre apenas em solução aquosa.
b) Utiliza eletrólito no estado fundido, sem água.
c) É um processo espontâneo que gera energia elétrica.
d) O ânodo é o polo negativo da fonte.
a) Ocorre apenas em solução aquosa.
b) Utiliza eletrólito no estado fundido, sem água.
c) É um processo espontâneo que gera energia elétrica.
d) O ânodo é o polo negativo da fonte.
Passo 1
O enunciado pede para escolher qual alternativa sobre eletrólise ígnea é correta. As alternativas são:
a) Ocorre apenas em solução aquosa.
b) Utiliza eletrólito no estado fundido, sem água.
c) É um processo espontâneo que gera energia elétrica.
d) O ânodo é o polo negativo da fonte.
a) Ocorre apenas em solução aquosa.
b) Utiliza eletrólito no estado fundido, sem água.
c) É um processo espontâneo que gera energia elétrica.
d) O ânodo é o polo negativo da fonte.
Informações dadas: somente as quatro assertivas acima — não há dados numéricos nem figura. A tarefa é avaliar cada afirmação e indicar qual é correta.
Passo 2
O que é eletrólise ígnea? Vou explicar devagarinho. “Ígnea” aqui significa fundida (do latim ignis = fogo), ou seja, trata-se da eletrólise de um sal no estado líquido (fundido), não em solução aquosa. A ideia geral da eletrólise é usar uma fonte externa de corrente para forçar reações químicas não espontâneas. No caso ígneo, o eletrólito é um composto iônico fundido — por exemplo, sal gema fundido
. Nesse meio há apenas íons do sal, sem moléculas de água.
Exemplo prático e reações (pegando como exemplo
fundido):
Note que nessas equações não aparece água; os produtos são só metal líquido (
) e gás cloro (
). Isso já mostra a diferença essencial entre eletrólise ígnea e eletrólise aquosa.
Passo 3
Avaliação da alternativa (b): “Utiliza eletrólito no estado fundido, sem água.”
Pela explicação e pelo exemplo acima, essa opção descreve exatamente o que é eletrólise ígnea. Portanto (b) é correta. Vou continuar e explicar por que as outras estão erradas.
Pela explicação e pelo exemplo acima, essa opção descreve exatamente o que é eletrólise ígnea. Portanto (b) é correta. Vou continuar e explicar por que as outras estão erradas.
Passo 4
Por que (a) está errada? A alternativa (a) diz: “Ocorre apenas em solução aquosa.”
Isso descreve a eletrólise aquosa (ou eletrólise em solução aquosa), onde o sal está dissolvido em água e tanto os íons do sal quanto a água podem sofrer reações. Na eletrólise aquosa de (por exemplo), a água compete nas reações no cátodo e pode formar
e
, resultando em produtos diferentes do caso fundido. Por isso afirmar que eletrólise ígnea ocorre apenas em solução aquosa é falso — é justamente o oposto: a eletrólise ígnea ocorre sem água, com eletrólito fundido.
Isso descreve a eletrólise aquosa (ou eletrólise em solução aquosa), onde o sal está dissolvido em água e tanto os íons do sal quanto a água podem sofrer reações. Na eletrólise aquosa de
Exemplo de reações em solução aquosa de
:
Compare com o caso fundido: aparece
nas equações aquosas e não no ígneo.
Passo 5
Por que (c) está errada? A alternativa (c) diz: “É um processo espontâneo que gera energia elétrica.”
Na verdade a eletrólise é um processo não espontâneo: é preciso fornecer energia elétrica (uma fonte externa) para forçar a reação que, espontaneamente, não ocorreria. Em palavras simples: a eletrólise consome energia elétrica para provocar mudanças químicas — transforma energia elétrica em energia química. O contrário, gerar energia elétrica espontaneamente, é o que ocorre em pilhas/geradores (células galvânicas), não em eletrólise.
Na verdade a eletrólise é um processo não espontâneo: é preciso fornecer energia elétrica (uma fonte externa) para forçar a reação que, espontaneamente, não ocorreria. Em palavras simples: a eletrólise consome energia elétrica para provocar mudanças químicas — transforma energia elétrica em energia química. O contrário, gerar energia elétrica espontaneamente, é o que ocorre em pilhas/geradores (células galvânicas), não em eletrólise.
Se quiser ver isso pela termodinâmica, existe a relação
onde
é a variação de energia livre,
é o número de elétrons trocados,
é a constante de Faraday e
é a força eletromotriz da célula. Para uma reação espontânea
e portanto
. Na eletrólise a reação que se quer obter tem
, então é preciso aplicar uma tensão externa maior que a tensão necessária para dirigir a reação no sentido desejado. Em resumo: eletrólise NÃO gera energia elétrica; ela consome.
Passo 6
Por que (d) está errada? A alternativa (d) diz: “O ânodo é o polo negativo da fonte.”
Em uma célula eletrolítica (com fonte externa) o ânodo é conectado ao polo positivo da fonte e o cátodo ao polo negativo. Lembre: em todas as células, por convenção, oxidação ocorre no ânodo e redução no cátodo. Em células eletrolíticas, o anodo é, portanto, o eletrodo positivo (porque a fonte puxa elétrons desse eletrodo) e o cátodo é o negativo (porque a fonte empurra elétrons para ele). Logo afirmar que o ânodo é o polo negativo é falso.
Em uma célula eletrolítica (com fonte externa) o ânodo é conectado ao polo positivo da fonte e o cátodo ao polo negativo. Lembre: em todas as células, por convenção, oxidação ocorre no ânodo e redução no cátodo. Em células eletrolíticas, o anodo é, portanto, o eletrodo positivo (porque a fonte puxa elétrons desse eletrodo) e o cátodo é o negativo (porque a fonte empurra elétrons para ele). Logo afirmar que o ânodo é o polo negativo é falso.
Resumo das polaridades em eletrólise:
- ânodo = polo positivo da fonte (oxidação).
- cátodo = polo negativo da fonte (redução).
Passo 7
Conclusão final: a única afirmação correta é a (b). (a), (c) e (d) estão incorretas pelos motivos explicados acima. Força nos estudos — você já entendeu a ideia chave: ígneo = fundido e sem água; eletrólise = precisa de fonte externa; ânodo é positivo no eletrolisador.
Resposta
b)