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A figura representa uma célula de eletrólise de soluções aquosas com eletrodo inerte. Também são fornecidos os potenciais-padrão de redução (E0) de algumas espécies.
Na+(aq) + e– → Na(s) E0 = -2,71 V
2 H+(aq) + 2 e– → H2(g) E0 = 0,00 V
H2O(l) + 1/2 O2 + 2 e– → 2 OH–(aq) E0 = +0,40 V
Cl2(g) + 2 e– → 2 Cl–(aq) E0 = +1,36 V
Para essa célula, foram feitas as seguintes afirmações:
I. O pólo positivo é o eletrodo do compartimento Y.
II. O ânodo é o eletrodo do compartimento X.
III. A ddp para a eletrólise de uma solução aquosa de NaCl(aq) é positiva.
IV. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás hidrogênio no eletrodo do compartimento Y.
V. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás cloro no compartimento X.
São corretas somente as afirmações
Para essa célula, foram feitas as seguintes afirmações:
I. O pólo positivo é o eletrodo do compartimento Y.
II. O ânodo é o eletrodo do compartimento X.
III. A ddp para a eletrólise de uma solução aquosa de NaCl(aq) é positiva.
IV. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás hidrogênio no eletrodo do compartimento Y.
V. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás cloro no compartimento X.
IV. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás hidrogênio no eletrodo do compartimento Y.
V. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás cloro no compartimento X.
São corretas somente as afirmações
- A) I, II, III e IV.
- B) I, III e V.
- C) I, IV e V.
- D) II, III, IV.
- E) II, IV e V.
Resposta:
A alternativa correta é letra E
Analisando o sistema esquematizado no enunciado, a presença de uma bateria e a ausência de uma ponte salina nos indica que estamos lidando com uma cuba eletrolítica, utilizada em eletrólises - processo não espontâneo que ocorre na presença de um gerador (bateria).
Assim, sabendo que em uma eletrólise o fluxo de elétrons ocorre do pólo positivo (ânodo), para o pólo negativo (cátodo), temos que o compartimento Y corresponde ao pólo negativo (cátodo), fato que nos leva a descartar a primeira afirmação I e considerar correta a afirmação II, que diz que o compartimento X refere-se ao ânodo. Na afirmação III é dito que a ddp para a eletrólise de uma solução aquosa de NaCl(aq) é positiva, o que não é verdade, uma vez que temos o fornecimento de energia ao sistema por intermédio da bateria. Com base nos potenciais padrões fornecidos, e sabendo que no cátodo ocorre uma semi-reação de redução, temos, na eletrólise de uma solução aquosa de NaCl(aq), a redução da água no cátodo segunda a seguinte equação:
2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-
Tal fato é conseqüência do maior potencial padrão de redução da água, onde o hidrogênio é reduzido de hidrogênio +1, o que classifica a afirmação IV como correta. Por fim, de acordo com o mesmo raciocínio apresentado anteriormente, como temos um menor potencial padrão de redução para o gás cloro (Cl2), ou seja, uma maior potencial de oxidação, temos a oxidação de Cl- no ânodo, levando a formação de gás cloro. Deste modo, a alternativa correta é a que nos remete as afirmações II, IV e V como corretas, ou seja, a alternativa "E".
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