Exercícios Resolvidos: teste seus conhecimentos sobre Eletrólise

Leia o mapa Venha tirar suas dúvidas sobre Eletrólise e pratique o que você aprendeu com os exercícios abaixo.

1. (UPE-2000) Fazendo-se passar uma corrente elétrica de 5 A, por 250 mL de uma solução de sulfato de níquel 2 mols/L, constatou-se decorrido um certo intervalo de tempo, que a concentração da solução reduziu-se à metade. Admitindo-se que não haja variação de volume, pode-se afirmar que o intervalo de tempo decorrido foi de:
Dado: Ni = 59 g/mol
a) 96.500 s
b) 9.650 s
c) 965 s
d) 48.250 s
e) 4.825 s.

2. A ilustração a seguir ilustra a eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de cobre (II).

Com relação a esse processo, classifique as afirmações dos itens a seguir como verdadeiras ou falsas.
a) Os íons Cu2+movimentam-se em direção ao ânodo, polo negativo, no qual sofrem redução.
b) A semirreação que ocorre no cátodo é: Cu2+~(aq)~+ 2 e–→ Cu~(s)~.
c) A produção de gás cloro ocorre no cátodo, polo positivo da célula.
d) A semirreação que ocorre no ânodo é: 2 Cℓ–~(aq)~+ 2 e–→ Cℓ~2(g)~.

3. (Covest-2003) O magnésio é utilizado atualmente nas indústrias espacial, aeronáutica e de aparelhos ópticos, pois forma ligas leves e resistentes, comparado com outros metais, como alumínio e ferro. O magnésio metálico é produzido a partir da eletrólise do cloreto de magnésio fundido (o processo Dow), obtido da água do mar. Sobre este processo de produção de magnésio metálico pode-se afirmar que:

0. É um processo espontâneo
1. Uma das semi-reações pode ser representada por: Mg 2+ ~(fundido)~ + 2 e– → Mg ~(l)~
2. Uma das semi-reações pode ser representada por: Cl –~(fundido)~ + e– → Cl 2– ~(fundido)~
3. A reação global é representada por: MgCl~2~ ~(fundido)~ → Mg ~(l)~ + 2 Cl – ~(fundido)~
4. São consumidos 4 mol de elétrons para a formação de 2 mol de Mg ~(l)~

Gabarito

1. B
Resolução passo-a-passo:
Calcular a quantidade de soluto que sofreu decomposição:
2mols ______ 1000ml
x _________ 250ml
x = 0,5mol (quantidade total de soluto).

Como a concentração reduziu-se à metade e o volume não variou, vemos que a quantidade de soluto ficou a metade e a outra metade se decompôs.

0,5mol

0,25 – continua em solução
0,25 – decompôs-se

As duas decomposições acontecem simultaneamente com a mesma carga elétrica, então devemos analisar apenas uma (redução do N~1~, por exemplo):

2. C
Resolução passo-a-passo:

Os cátions existentes no meio são o Ca2+~(aq)~ (proveniente do brometo de cálcio) e H~3~O+~(aq)~ (proveniente da água), mas, segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os cátions de metais alcalino-terrosos (que é o caso do  Ca2+~(aq)~) não se descarregam em solução aquosa. Nesses casos, se o meio for neutro, a redução que ocorrerá no cátodo será a da água, mas, se for em meio ácido, a redução será a do cátion  H~3~O+~(aq)~, formando o gás hidrogênio, H~2~.

Já os ânions existentes no meio são o Br–~(aq)~(proveniente do brometo de cálcio) e OH–~(aq)~(proveniente da água). Segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os ânions não oxigenados (como o Br–) oxidam-se gerando no eletrodo positivo as substâncias elementares, que, neste caso, é o bromo.


3. 
Resolução passo-a-passo:

0. Falso. Eletrólise é um processo não-espontâneo que ocorre somente com a presença de uma fonte externa de eletricidade.

1. Verdadeiro. No cátodo, o eletrodo ligado ao pólo negativo da bateria, ocorre a semi-reação de redução: Mg2+ (fundido) + 2e– → Mg(l)

2. Falso. No ânodo, o eletrodo ligado ao pólo positivo da bateria, ocorre a semi-reação de oxidação:
2Cl – ~(fundido)~ → Cl~2~(g) + 2e–

3. Falso. Somando as semi-reações de redução e oxidação, apresentadas nos itens 1. e 2. , tem-se a reação global: MgCl~2~(fundido) → Mg(l) + Cl~2~(g)

4. Verdadeiro. 2 mol de elétrons são necessários para a formação de 1 mol de Mg(l) (ver item 1); portanto, 4 mol de elétrons são necessários para a formação de 2 mol de Mg(l)

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