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Exercícios Resolvidos de Eletrólise Aquosa

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Exercício 912345678

Enunciado

2. Calcule as massas dos produtos formados após 10,0   m i n u t o s de uma eletrólise de brometo de cobalto II ( C o B r 2 ) em solução aquosa ( p H   7 ), utilizando uma corrente de 15,0   m A .

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Para fazer essa questão precisamos primeiro identificar qual reação que acontece no no catodo e no anodo, para depois calcularmos a massa de produto!

Lembrando que para descobrir quem oxida e quem reduz, precisaremos olhar os potencias de redução.

Bora lá!

Passo 2

Começando pelo catodo! Lá é onde acontece a redução e temos duas semi-reações possíveis:

2   H 2 O l +   2 e -   →   H 2 g +   2 O H -   a q                   E 0 = - 0,42 V   ( e m   p H     7 )

C o 2 + ( a q )   +   2 e -   →   C o ( s )                           E 0   - 0,28 V

Note que a reação com o cobalto tem o maior potencial de redução. Logo, ela que vai acontecer no catodo.

Para calcular a massa de colbato formado, vamos usar uma regra de 3. Temos 2   e l e t r o n s   envolvidos para gerar 1   m o l de C o (que equivale a 58,9   g ). Logo:

2 F - 58,9   g

Já o enunciado nos disse a corrente passada e o tempo, então temos a segunda linha da nossa regra de 3 (lembrando que temos que passar a corrente para A e o tempo para segundos):

2 F - 58,9   g

15 × 10 - 3   A 600   s - x

Logo,

x = 2,75 × 10 - 3 g = 2,75   m g   d e   c o b a l t o

Passo 3

Vamos para o anodo! Lá é onde acontece a oxidação e temos duas semi-reações possíveis:

O 2 g +   4 H + a q +   4 e -   →   2   H 2 O l                 E 0 = + 0,82 V   ( e m   p H   =   7 )

B r 2 ( l )   +   2 e -   →   2   B r - ( a q )                       E 0 =   + 1,09 V

É possível concluir que no ânodo a água se oxida formando gás oxigênio. Sendo + 1,09 V   >   + 0,82 V , no sentido da redução a semi-reação envolvendo brometo é preferencial. Logo, considerando o sentido da oxidação, a água oxida preferencialmente. Portanto o produto formado no ânodo é gás oxigênio.

Seguindo o mesmo raciocinio aplicado para o catodo para montarmos a regra de 3. Temos qu a massa de oxigênio será:

4 F - 32   g

15 × 10 - 3   A 600   s - x

Logo,

x = 7,46 × 10 - 4 g = 0,746   m g   d e   g á s   o x i g ê n i o

Resposta

São produzidos 2,75   m g   d e   c o b a l t o e 0,746   m g   d e   g á s   o x i g ê n i o

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