A produção simultânea de cloro e soda cáustica a partir da eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio é uma atividade importante economicamente. Ambos são produtos químicos industriais de grande importância, empregados como insumos de outras indústrias numa grande variedade de aplicações. O cloro é utilizado, por exemplo, no tratamento de água para o consumo doméstico e a soda cáustica é usada para controlar a acidez e neutralizar rejeitos ácidos e também na produção de aspirina e na fabricação de sabões.
A eletrólise do NaCl do tipo
A
ígnea é um processo mais barato, uma vez que ocorre espontaneamente, sem a necessidade de energia externa.
B
ígnea e também a do tipo aquosa promovem a obtenção de Cl₂, sendo essa a reação anódica.
C
aquosa promove a redução de Cl⁻ a Cl₂ e a oxidação de Na⁺ a Na⁰, favorecendo a formação da soda cáustica.
D
ígnea promove também a formação de NaOH, afinal a reação ocorre sem a presença de água.
E
aquosa promove a liberação de gás hidrogênio, enquanto a do tipo ígnea produz a soda cáustica, sendo essa uma reação catódica.
Soluções para a tarefa
Resposta:
B ) ígnea e também a do tipo aquosa promovem a obtenção de Cl₂, sendo essa a reação anódica.
Explicação:
Vejamos a diferença:
Eletrólise ígnea: requer a fusão dos reagentes, portanto necessita de muita energia e pode ser inviável dependendo dos reagentes.
Eletrólise aquosa: os reagentes são dissolvidos água e não requer processos muito custosos.
A eletrólise citada é a aquosa, pois há a formação de gás cloro e soda cáustica, veja as reações:
1) Dissolução do sal:
NaCl(aq) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)
Os outros íons H⁺ e OH⁻ provêm da autoionização da água.
2) Reações
Catódica: 2H⁺(aq) + 2e⁻ --> H₂(g)
Anódica: 2Cl⁻(aq) --> Cl₂(g) + 2e⁻
Somando as reações, temos do processo global:
2NaCl(aq) + 2H₂O(l) --> Cl₂(g) + H₂(g) + 2Na⁺(aq) + 2OH⁻(aq)
Veja que temos a formação de NaOH(aq), que fica na forma dissociada em meio aquoso.
No caso da ignea, teríamos
*2NaCl(s) + calor --> 2Na⁺(l) + 2Cl⁻(l)
*Catodo: 2Na⁺(l) + 2e⁻ --> 2Na(l)
*Anodo: 2Cl⁻(l) --> Cl₂(g) + 2e-
Global: 2NaCl(s) + calor --> 2Na(l) + Cl₂(g)
Vamos às alternativas:
a) Falso: não é mais barato e nenhum eletrólise ocorre espontaneamente
b) Correto: veja nas reações acima
c) Falso: a redução é do H+
d) Falso: na ígnea não tem a presença de água, então não há íons OH-
e) Falso: vide d