Questão 6
UNICAMP 2019
(UNICAMP - 2019 - 2ª FASE)
A reação de evolução de oxigênio (REO) e a reação de evolução de cloro (REC) são dois processos eletroquímicos de alta relevância na decomposição da água para a conversão da energia solar e na produção de insumos químicos, respectivamente. Realizar esses dois processos separadamente é um grande desafio quando se trata do uso de água do mar. Assim começa o resumo de um estudo recente, em que pesquisadores investigaram a construção de um eletrodo para a eletrólise da água do mar em baixo valor de pH. Sabe-se que, nas condições avaliadas, o IrOx promove as duas reações (REO e REC) e é permeável a todas as espécies presentes na água do mar, ao passo que o MnOx não promove nenhuma das duas reações e é impermeável aos íons cloreto.
(Adaptado de The Journal of the American Chemical Society, v. 140, p. 10270-10281, 2018.)
a) Do ponto de vista químico, por que utilizar a água do mar seria um desafio? E por que vencer esse desafio seria útil à sociedade?
b) Os pesquisadores foram bem sucedidos no objetivo experimental ao empregar os dois óxidos na construção do anodo para a eletrólise da água do mar. Complete os espaços em branco da figura abaixo utilizando as opções fornecidas, de forma a ilustrar corretamente o resultado obtido nesse estudo.
Imagem da folha de respostas:
Gabarito:
Resolução:
a) Desafios
-Diminuir o pH da água do mar (maior que 7) para próximo de 1;
- Competição entre os íons e as moléculas pobres de água
Utilidade : a sociedade produz gás hidrogênio, , no catodo e o oxigênio ,
, no anodo, que reagem produzindo
, liberando energia