Enunciado

13.67- Cobre de 200 ml de uma solução de sulfato de cobre (II) é depositado no catodo de uma célula eletrolítica. (a) Íons de hidrônio são gerados em um dos eletrodos. Ele é no anodo ou no catodo ? (b) Quantos mols de H3O+ são gerados, se acorrente fornecida de 0,120 A foi aplicada durante 30,0 h ? (c) Se o pH da solução era no início igual a 7, qual será o pH da solução após a eletrólise ? Suponha que o volume da solução não variou.

Passo 1

a)Gente, no anodo quem vai oxidar é água e não o sulfato. Lembre-se a água tem preferência sobre ânions oxigenados e o flúor na hora de oxidar.

Mas você pode estar se perguntando: O que isso tem a ver com a produção de íons hidrônios em um dos eletrodos ? Vamos montar a reação de oxidação da água que você vai entender:

2H2O (l) → O2 (g) + 4H+ + 4 e-

Você viu o mesmo que eu ?! Realmente ocorre produção de íons hidrônios nessa reação.

Passo 2

b) Gente, se vocês entenderam a reação do item A esse item vai ser moleza.

Primeiro vamos usar aquela fórmula marota : Q = i x t (Pelo amor de God , não esqueçam de passar o tempo para segundos !!!)

Q = 0,120 x 30 x 3600 = 12960 C

Agora, vamos olhar para a reação do item A:

Tá vendo que aquela água oxida liberando 4 mol e- ? Eu não sei se você lembra mas, 1 mol e- correspondem a 96500 C. Que momento feliz, podemos montar uma estequiometria

2 mol H2O ---- 4 x 96500 C

X ------- 12960 C

Logo, x = 0,067 mol de H2O

Mas pera aêêêê , a questão ainda não acabou !!!

A gente tem que descobrir quantos mols de hidrônio são gerados. Para isso, vamos fazer uma última regra de três , relacionando a quantidade de mols de água e de hidrônio

2 mol H2O ---- 4 mol 4H+

0,067 mol H2O ----- Y

Logo, y = 0,134 mol

Passo 3

c)Esse item é ainda mais fácil. Lembra como se calcula pH:

pH = -log [H+]

Mas, pera qual é a concentração de H+ ???

[H+] = n / V solução = 0.134/ 0,200 = 0.67 mol/ L

Agora,

pH = - log 0.67 = 0,17

Resposta

a)Anodo

b)0,134 mol

c)0,17

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