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
|
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0 | 80 |
87 | 90 |
246 | 100 |
340 | 110 |
378 | 120 |
440 | 120 |
b) Explique por que a solução fica mais rosa no cátodo e incolor no ânodo;
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente está falando sobre eletrólise de uma solução de sulfato de sódio (
) com fenolftaleína, que é um indicador de pH. Queremos explicar por que a solução fica mais rosa perto do cátodo e incolor perto do ânodo durante o processo. Para resolver isso, vamos precisar saber como a eletrólise funciona, o que acontece nos eletrodos e como a fenolftaleína reage com as mudanças de pH.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é eletrólise. É quando a gente usa eletricidade para separar os íons de uma substância dissociada em íons numa solução. No nosso caso, a solução tem sulfato de sódio (
), que se divide em íons sódio (
) e sulfato (
).
Passo 3
Durante a eletrólise, temos dois eletrodos: o cátodo (onde ocorre a redução) e o ânodo (onde ocorre a oxidação). No cátodo, os íons positivos (
) ganham elétrons e podem se transformar em sódio metálico, mas na água, o que realmente acontece é a redução da água formando hidrogênio gasoso (
) e íons hidroxila (
). A reação no cátodo é:
Passo 4
No ânodo, os íons negativos (
) não são facilmente oxidáveis, então a água é oxidada formando oxigênio gasoso (
) e íons hidrogênio (
). A reação no ânodo é:
Passo 5
Agora, vamos falar sobre a fenolftaleína. Ela é um indicador de pH que muda de incolor para rosa quando o pH da solução passa de ácido para básico, geralmente mudando de incolor para rosa em pH acima de 8,2.
Passo 6
Perto do cátodo, a formação de íons hidroxila (
) aumenta o pH da solução, tornando-a mais básica. Isso faz com que a fenolftaleína mude de incolor para rosa, indicando um aumento do pH.
Passo 7
Já no ânodo, a formação de íons hidrogênio (
) diminui o pH da solução, tornando-a mais ácida. Com o pH mais baixo, a fenolftaleína volta a ficar incolor.
Resposta
Por isso, durante a eletrólise, a solução fica mais rosa perto do cátodo devido ao aumento do pH causado pelos íons hidroxila, e fica incolor perto do ânodo por causa da diminuição do pH causada pelos íons hidrogênio.