Questão 10143
UFRGS 2010
(UFRGS - 2010)
A eletrólise de uma solução aquosa concentrada de cloreto de sódio é uma reação de grande importância. A partir de reagentes simples e baratos, essa reação permite a obtenção de cloro e hidrogênio gasosos, entre outros produtos.
Observe os potenciais-padrão de redução a seguir.
Assinale a afirmação correta sobre a célula eletrolítica envolvida nesse processo de eletrólise.
O pH da solução aumenta à medida que a reação prossegue.
O potencial que ela fornece é de 1,36 V.
A reação anódica é: 2 H2O (ℓ) + 2 e- → H2 (g) + 2 OH- (aq).
Ocorre deposição de sódio metálico no cátodo.
Hidrogênio e cloro são liberados no mesmo eletrodo.
Gabarito:
O pH da solução aumenta à medida que a reação prossegue.
Resolução:
Na eletrólise aquosa de NaCl ocorre:
Ionização da água: H2O → H+ + OH-
Dissociação do NaCl: NaCl → Na+ + Cl-
Na eletrólise, os cátions migram para o polo negativo, que é o cátodo em que ocorre a redução. E os ânions migram para o polo positivo, que é o ânodo em que ocorre a oxidação. Segundo o enunciado nessa reação são obtidos gás hidrogênio e cloro, então, o hidrogênio reduz e o cloro oxida. As semirreações podem ser representadas pelas equações:
Reação do cátodo: 2 H+ + 2 e- → H2 Eored = 0,00 V
Reação do ânodo: 2 Cl- → Cl2 + 2 e- Eored = 1,36 V
Reação global: 2 H+ + 2 Cl- → Cl2
Analisando cada uma das alternativas:
[A] Correta. À medida que a reação se processa o H+ é consumido, aumentando o pH da solução que vai ficando cada vez menos ácida.
[B] Incorreta. O potencial de uma pilha pode ser calculado pela expressão:
Então o potencial da pilha é - 1,36 V.
[C] Incorreta. No ânodo ocorre a oxidação do cloro, representada pela equação 2 Cl- → Cl2 + 2 e-.
[D] Incorreta. O sódio tem prioridade de descarga menor que o H+, portanto não participa da reação de oxirredução.
[E] Incorreta. O hidrogênio é depositado no cátodo e o cloro no ânodo.
Gabarito: alternativa A