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 2 NaCl(l) 2 Na^0 (s)+Cl2(g), 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.

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):
Na^+ + e^- Na^0
Aqui, o íon sódio ( 2,Cl^- Cl2 + 2,e^- ) 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 ( )
  • Ânodo:
    • Espécie: Cloro gasoso ( )
    • Carga: Neutra ( )

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):
    Na^+ + e^- Na^0
    • Espécie: Sódio metálico ( 2,Cl^- Cl2 + 2,e^- )
    • Carga: Neutra ( )
  • Ânodo (Oxidação):
    • Espécie: Cloro gasoso ( )
    • Carga: Neutra ( )

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