UFPE – Química 1 – 3ºEE – Questão 2 / 2019.1
Uma solução aquosa 1 mol/L de NiSO4 sofreu eletrólise com eletrodos inertes a 298 K
- Qual semi-reação ocorre no catodo (sem sobrepotencial)? Justifique
- Qual semi-reação ocorre no anodo (sem sobrepotencial)? Justifique
- Escreva a equação global balanceada e forneça o potencial padrão da célula
- Determine a massa (em gramas) da substância produzida no catodo, quando uma corrente de 250 mA é aplicada por 5,7 horas
Massa molar: Ni = 58, 7 g/mol, S = 32 g/mol, O = 16 g/mol
Passo 1
Fala aí, galera!!! A gente sabe que nessa reação aí, houve uma reação de oxirredução, ou seja, alguém precisou perder elétrons (oxidar) e alguém recebeu esses elétrons (reduziu). E a gente tem que lembrar daquela nossa regrinha: vogal com vogal, consoante com consoante, ou seja, Oxidação/Anodo & Redução/Catodo.
(a) Portanto, numa solução de NiSO4, a gente tem os seguintes íons presentes:
E a nossa água presente ali no rolê também, correto?
Então, o Ni+2 pode sofrer redução para formar Ni(s) e a água também, formando H2 e OH-. Mas se a gente olhar na tabela dada de potencial de redução, a água tem um menor valor que o Ni+2, portanto no catodo haverá a semi-reação:
(b) Por sua vez, a oxidação acontecerá no anodo e devemos olhar novamente nossa tabela. Se você perceber que a reação tem um potencial de oxidação (inverso da redução) e a outra reação seria vai ter o potencial de oxidação – 0,82 ou seja, haverá uma tendencia maior da reação de oxidação da água acontecer.
Reação do anodo:
Passo 2
(c) A equação global a gente tem que fazer a soma das semi-reações balanceadas.
Catodo:
Anodo:
Pra gente ter a mesma quantidade de elétrons, você observa que a primeira equação deve ser multiplicada por 2, certo?
Catodo:
Anodo:
A equação global é só a gente somar tudo isso!!!
Reação global:
Passo 3
(d) Então, e se a gente calcular a quantidade de elétrons que são utilizados durante o tempo em que a corrente é efetuada?
Opa, durante esse tempo em que a corrente é usada, a gente vai ter 0,053 mol de elétron passando ali. E de acordo com nossa semi-reação, a gente precisa de 2 mol de elétrons para produzir 1 mol de Ni(s), então:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)