Questão 10132

ITA 1999

Química

(ITA - 1999)

Uma célula eletroquímica é composta por eletrodos de platina imersos em 1,0 L de uma solução aquosa 1,0 mol/L em Na₂SO₄. A solução que compõe esse sistema é mantida sob agitação constante e a corrente elétrica é mantida no valor 10 mA por 100 minutos. Decorrido esse tempo, o circuito elétrico é aberto, sendo então medido o valor da concentração de H+(aq) da solução resultante. Admitindo que não haja variação no volume da solução, a variação da concentração (mol/L) de H⁺_(aq):

É nula.

Diminui de 6,2 x 10^-4mol/L.

Diminui de 12,5 x 10^-4 mol/L.

Aumenta de 6,2 x 10^-4mol/L.

Aumenta de 12,5 x 10^-4 mol/L.

Gabarito:

É nula.

Resolução:

Na solução aquosa, temos as reações:

$Na_2SO_4 ightleftharpoons 2Na^+ + SO_{4}^{2-}$

$2H_2O ightarrow 2H^+ + 2OH^-$

Agora, precisamos analisar quem vai sofrer redução e oxidação mais facilmente:

► Redução: Entre o H⁺ e o Na⁺, quem reduz melhor é o hidrogênio.

► Oxidação: Entre o OH^- e o SO₄^-, quem oxida melhor é a hidroxila.

Agora, pelas reações de oxidação e redução:

► Reação de redução: $2H_2O + 2e^- ightarrow H_2 + 2OH^-$

► Reação de oxidação: $H_2O + 2e^- ightarrow frac{1}{2}O_2 + 2H^+$

Fazendo a soma das reações, temos a reação global:

$Na_2SO_4 ightleftharpoons 2Na^+ + SO_{4}^{2-}$

${color{Red} 2H_2O} ightarrow {color{Red} 2H^+} + {color{Red} 2OH^-}$ (x -1)

${color{Red} 2H_2O} + 2e^- ightarrow H_2 + {color{Red} 2OH^-}$

${color{Red} H_2O} + {color{Red} 2e^- } ightarrow frac{1}{2}O_2 + {color{Red} 2H^+}$
_______________________

$H_2O + Na_2SO_4 ightleftharpoons 2Na^+ + SO_4^{2-} + H_2 + frac{1}{2}O_2$

Logo, todo o íon H⁺ foi neutralizado, não alterando o pH.

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