02. (PUCPR) Na eletrólise aquosa do sulfato de sódio (Figura 2), com eletrodos inertes, obteremos no ânodo e no cátodo, respectivamente?
a) H2(g) e SO2(g)
b) O2(g) e H2(g)
c) Na(s) e SO2(g)
d) Na(s) e O2(g)
Soluções para a tarefa
Resposta:
1-D)hidrogênio molecular.
a alternativa correta é “d”, pois, o produto secundário é obtido no polo negativo, que na eletrólise é o catodo, onde ocorre redução do cátion com maior potencial de redução. Como o sódio se mantém na sua forma iônica, formando hidróxido de sódio, deduz-se que o H+ tem maior potencial de redução e se reduz segundo a semirreação: 2 H+(aq) + 2 e- → H2(g). Formando gás hidrogênio como produto secundário.
2-B)O2(g) e H2(g).
A alternativa correta é “b”, uma vez, na eletrólise em solução aquosa, são formados dois cátions H+ e um íon metálico) e dois ânions (OH- e outro ânion), devido a autoionização da água.
Explicação:
Na eletrólise aquosa do sulfato de sódio, com eletrodos inertes, obteremos no ânodo e no cátodo, respectivamente oxigênio gasoso (O₂) e hidrogênio gasoso (H₂).
A alternativa correta é a letra "b".
No cátodo (polo negativo) ocorre a reação de redução. Temos dois possíveis candidatos a sofrerem redução:
(1) Na⁺ + e⁻ → Na(s)
(2) 2 H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2 OH⁻
Experimentalmente, é observado que nessa eletrólise, é formado hidrogênio gasoso no cátodo, pois a água é mais facilmente reduzida do que os cátions sódio. Logo, ocorre a reação 2.
No ânodo (polo positivo) ocorre a reação de oxidação. Existem dois candidatos possíveis a sofrerem oxidação.
(1) 2 H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
(2) 2 SO₄²⁻ → S₂O₈²⁻ + 2e⁻
Experimentalmente, é observada a formação de oxigênio gasoso no ânodo, pois a água é mais facilmente oxidada do que o ânion sulfato. Logo, ocorre a reação 1.
Portanto, os produtos dessa eletrólise são oxigênio gasoso e hidrogênio gasoso.
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