A eletrólise de uma solução aquosa de
contendo fenolftaleína foi realizada e coletaram-se os dados apresentados na Tabela ao lado. Considere que o experimento foi realizado a uma temperatura de
e que foram coletados 5 mL de
.
Responda:
Tabela: Dados coletados em experimento de eletrólise de uma solução aquosa de
.
Responda:
Tabela: Dados coletados em experimento de eletrólise de uma solução aquosa de
|
|
---|---|
0 | 80 |
87 | 90 |
246 | 100 |
340 | 110 |
378 | 120 |
440 | 120 |
a) Escreva as semi-reações de oxidação e redução e a reação global que ocorrem no processo.
Passo 1
Ok, vamos lá! Você tem um exercício sobre eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de sódio (
) com fenolftaleína. A tarefa é escrever as semi-reações de oxidação e redução, além da reação global que ocorre nesse processo. Vamos precisar usar conceitos de eletrólise e reações redox para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece na eletrólise de uma solução aquosa. A eletrólise é um processo que usa eletricidade para causar reações químicas que não ocorrem espontaneamente. Na água com
, a água (
) é o principal participante das reações redox.
Passo 3
Na eletrólise, temos dois eletrodos: o ânodo (onde ocorre a oxidação) e o cátodo (onde ocorre a redução). Vamos identificar quais reações acontecem em cada eletrodo.
Passo 4
No Cátodo (Redução):
A redução ocorre quando elétrons são ganhos. A água pode ser reduzida para formar hidrogênio gasoso ( ) e íons hidroxila (
). A semi-reação de redução é:
A redução ocorre quando elétrons são ganhos. A água pode ser reduzida para formar hidrogênio gasoso (
Passo 5
No Ânodo (Oxidação):
A oxidação ocorre quando elétrons são perdidos. A água pode ser oxidada para formar oxigênio gasoso ( ) e íons hidrogênio (
). A semi-reação de oxidação é:
A oxidação ocorre quando elétrons são perdidos. A água pode ser oxidada para formar oxigênio gasoso (
Passo 6
Agora, vamos combinar as duas semi-reações para obter a reação global. Precisamos balancear o número de elétrons cancelados.
Primeiro, multiplicamos a reação de redução por 2 para igualar os elétrons:
Agora, somamos com a reação de oxidação:
Somando as duas, os elétrons (
) se cancelam:
Passo 7
Simplificando a equação:
Podemos observar que os íons
e
se combinam para formar mais água:
Substituindo na equação anterior:
Cancelando
de ambos os lados:
Resposta
Semi-reação de Redução (Cátodo):
Semi-reação de Oxidação (Ânodo):
Reação Global: