A Eletrólise é um processo no qual há decomposição de uma substância por meio de corrente elétrica. A eletrólise do cloreto de sódio fundido é denominada eletrólise ígnea, pois não existe água no sistema. Dois eletrodos inertes (ex. grafite) são imersos no sal fundido e ligados a uma fonte de alimentação. Sabendo-se que a reação global do processo é
, responda:
a) Dê as semi-reações que ocorrem em cada eletrodo, indicando o nome e a carga de cada um.
b) Considerando o que foi feito no laboratório através da eletrólise da água, indique como poderia ser calculada a constante de Avogadro através da eletrólise ígnea do NaCl e quais dificuldades estariam envolvidas nesse experimento.
a) Dê as semi-reações que ocorrem em cada eletrodo, indicando o nome e a carga de cada um.
b) Considerando o que foi feito no laboratório através da eletrólise da água, indique como poderia ser calculada a constante de Avogadro através da eletrólise ígnea do NaCl e quais dificuldades estariam envolvidas nesse experimento.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no enunciado! A questão fala sobre eletrólise, que é quando a gente decompõe uma substância usando corrente elétrica. Especificamente, estamos trabalhando com a eletrólise ígnea do cloreto de sódio (
) fundido. Para resolver, vamos precisar entender as reações que acontecem nos eletrodos durante a eletrólise.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que na eletrólise, temos dois eletrodos: o ânodo (onde ocorre oxidação) e o cátodo (onde ocorre redução). Como estamos lidando com
fundido, precisamos identificar quais íons estão disponíveis para reagirem nesses eletrodos.
Passo 3
No cloreto de sódio fundido, os íons presentes são
e
. No cátodo, os íons
vão ganhar elétrons (redução) para formar sódio metálico. No ânodo, os íons
vão perder elétrons (oxidação) para formar gás cloro (
).
Passo 4
Vamos então escrever as semi-reações para cada eletrodo:
Cátodo (Redução):
Aqui, o íon sódio (
) ganha um elétron (
) para formar sódio metálico (
).
Ânodo (Oxidação):
Neste caso, dois íons cloreto (
) perdem dois elétrons (
) para formar gás cloro (
).
Passo 5
Agora, identificando o nome e a carga de cada espécie envolvida:
-
Cátodo:
- Espécie: Sódio metálico (
) - Carga: Neutra (
)
- Espécie: Sódio metálico (
-
Ânodo:
- Espécie: Cloro gasoso (
) - Carga: Neutra (
)
- Espécie: Cloro gasoso (
Passo 6
Pronto! Agora vamos resumir as semi-reações de cada eletrodo com os nomes e cargas indicados.
Resposta
a) Semi-reações nos eletrodos:
-
Cátodo (Redução):
- Espécie: Sódio metálico (
) - Carga: Neutra (
)
- Espécie: Sódio metálico (
-
Ânodo (Oxidação):
- Espécie: Cloro gasoso (
) - Carga: Neutra (
)
- Espécie: Cloro gasoso (