Química Tecnológica - Lista 18 de exercícios extras - (Eletrólise)

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RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS DE REVISÃO 
ELETRÓLISE ÍGNEA E AQUOSA 
 
01. Com relação à eletrólise ígnea do fluoreto de sódio, NaF, indique: 
 
a) a semirreação de redução. 
Semirreação de redução: Na
+
 (l) + e
-
 → Na (s) 
b) a semirreação de oxidação. 
Semirreação de oxidação: 2 F
-
 (l) → F2 (g) + 2 e
-
 
c) a reação global. 
Reação global: 2 Na
+
 (l) + 2 F
-
 (l) → 2 Na (s) + F2 (g) 
d) a substância produzida no cátodo. 
Na (s) 
e) a substância produzida no ânodo. 
F2 (g) 
 
02. Com relação à eletrólise ígnea do cloreto de cálcio, CaCl2, indique: 
 
a) a semirreação de redução. 
Semirreação de redução: Ca
2+
 (l) + 2 e
-
 → Ca (s) 
b) a semirreação de oxidação. 
Semirreação de oxidação: 2 Cl
-
 (l) → Cl2 (g) + 2 e
- 
c) a reação global. 
Reação global: Ca
2+
 (l) + 2 Cl
-
 (l) → Ca (s) + Cl2 (g) 
d) a substância produzida no polo negativo. 
Ca (s) 
e) a substância produzida no polo positivo. 
Cl2 (g) 
 
03. Com relação à eletrólise ígnea do óxido de ferro III, Fe2O3, indique: 
 
a) a semirreação de redução. 
Semirreação de redução: Fe
3+
 (l) + 3 e
-
 → Fe (s) 
b) a semirreação de oxidação. 
Semirreação de oxidação: 2 O
2-
 (l) → O2 (g) + 4 e
- 
c) a reação global. 
Reação global: 4 Fe
3+
 (l) + 6 O
2-
 (l) → 4 Fe (s) + 3 O2 (g) 
d) o gás produzido no ânodo. 
O2 (g) 
e) o metal produzido no cátodo. 
Fe (s) 
 
04. Equacione as reações que ocorrem na eletrólise ígnea das seguintes substâncias: 
 
a) KI. 
Semirreação de redução: K
+
 (l) + e
-
 → K (s) 
Semirreação de oxidação: 2 I
-
 (l) → I2 (g) + 2 e
- 
Reação global: 2 K
+
 (l) + 2 I
-
 (l) → 2 K (s) + I2 (g) 
 
b) NiCl2. 
Semirreação de redução: Ni
2+
 (l) + 2 e
-
 → Ni (s) 
Semirreação de oxidação: 2 Cl
-
 (l) → Cl2 (g) + 2 e
- 
Reação global: Ni
2+
 (l) + 2 Cl
-
 (l) → Ni (s) + Cl2 (g) 
 
 
Nome: _______________________________________________________________ nº: ________ 
Ensino: ____________________________________________________ano/série: _____________ 
Componente Curricular: ____________________________________________________________ 
Professor(a): _____________________________________________________________________ 
Data: ____ /____ /____ 
c) Na2O. 
Semirreação de redução: Na
+
 (l) + e
-
 → Na (s) 
Semirreação de oxidação: 2 O
2-
 (l) → O2 (g) + 4 e
- 
Reação global: 4 Na
+
 (l) + 2 O
2-
 (l) → 4 Na (s) + O2 (g) 
 
05. Equacione as reações que ocorrem na eletrólise aquosa das substâncias a seguir, indicando os produtos 
formados nos eletrodos e na solução: 
 
a) CuBr2 
 
 
b) AgNO3 
 
c) CaCl2 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Na2SO4 
 
 
06. (UFRGS) – Na eletrólise de nitrato de ferro II, em solução aquosa, ocorre: 
 
a) redução no polo negativo com formação de ferro metálico. 
b) oxidação no polo negativo com liberação de gás oxigênio. 
c) redução no polo positivo com liberação de gás oxigênio. 
d) oxidação no polo positivo com formação de gás NO2. 
e) redução no polo negativo com formação de gás hidrogênio. 
Justifique sua resposta. 
O Fe
2+
 tem maior tendência em sofrer redução em relação ao íon H
+
 proveniente da água. Assim, Fe
2+
 se reduz a 
Fe no cátodo (polo negativo). 
 
07. Considere as seguintes eletrólises em solução aquosa. 
I) K2SO4 VI) NiCl2 
II) CuSO4 VII) KBr 
III) H2SO4 VIII) AgNO3 
IV) NaOH IX) Na3PO4 
V) NaNO3 X) KI 
 
a) Em quais dessas eletrólises há liberação de H2 (g) no cátodo, O2 (g) no ânodo e o soluto permanece inalterado, 
ou seja, há decomposição de H2O da solução? Justifique. 
Para que haja liberação de H2 (g) no cátodo e O2 (g) no ânodo é necessário que o íon H
+
 tenha maior tendência 
em reduzir em relação ao cátion de uma substância X e o íon OH
-
 tenha maior tendência em oxidar em relação ao 
ânion dessa substância X. Assim, se encaixam nessas condições: K2SO4, H2SO4, NaOH, NaNO3, Na3PO4. 
b) Em quais dessas eletrólises há liberação de H2 (g) no cátodo, mas não de O2 (g) no ânodo? Justifique. 
Para que haja liberação de H2 (g) no cátodo e não haja liberação de O2 (g) no ânodo é necessário que o íon H
+
 
tenha maior tendência em reduzir em relação ao cátion de uma substância X e o íon OH
-
 tenha menor tendência 
em oxidar em relação ao ânion dessa substância X. Assim, se encaixam nessas condições: KBr, KI. 
c) Em quais dessas eletrólises há liberação de O2 (g) no ânodo, mas não de H2 (g) no cátodo? Justifique. 
Para que haja liberação de O2 (g) no ânodo e não haja liberação de H2 (g) no cátodo é necessário que o íon H
+
 
tenha menor tendência em reduzir em relação ao cátion de uma substância X e o íon OH
-
 tenha maior tendência 
em oxidar em relação ao ânion dessa substância X. Assim, se encaixam nessas condições: CuSO4, AgNO3. 
d) Em quais dessas eletrólises não há liberação de H2 (g) nem de O2 (g)? Justifique. 
Para que não haja liberação de H2 (g) no cátodo e nem de O2 (g) no ânodo é necessário que o íon H
+
 tenha menor 
tendência em reduzir em relação ao cátion de uma substância X e o íon OH
-
 tenha menor tendência em oxidar em 
relação ao ânion dessa substância X. Assim, se encaixa nessas condições: NiCl2. 
 
08. O sódio, o potássio, o magnésio e o alumínio são exemplos de metais obtidos industrialmente por meio da 
eletrólise. A obtenção, contudo, deve ser feita por eletrólise ígnea e não aquosa. Explique por quê. 
Porque ao realizar a eletrólise de uma solução aquosa de um eletrólito cujo cátion seja Na
+
, K
+
, Mg
2+
 ou Al
3+
 a 
substância produzida no cátodo será o gás hidrogênio (proveniente da redução do H
+
 da água) e não o metal 
desejado. 
 
 
 
 
 
 
09. Água pode ser eletrolisada com a finalidade de se demonstrar sua composição. A figura representa uma 
aparelhagem em que foi feita a eletrólise da água, usando eletrodos inertes de platina. 
 
 
 
a) Nesse experimento, para que ocorra a eletrólise da água, o que deve ser adicionado, inicialmente, à água 
contida no recipiente IV? Justifique. 
Para haver condução de corrente elétrica em solução aquosa, é necessária a presença de íons livres na solução. 
No caso, para fazermos a eletrólise da água, devemos adicionar no recipiente IV um eletrólito. O cátion desse 
eletrólito deve apresentar potencial de redução menor que o da H2O (exemplos: alcalino, alcalinoterroso e 
aluminio, como Na
+
, K
+
, Ca
2+
, etc) e o ânion deve apresentar potencial de oxidação menor que o da H2O 
(exemplos: F
–
 e ânions oxigenados, como SO4
2–
, NO3
–
, ClO3
–
, etc). Como exemplos, podemos citar: H2SO4 
(diluído), NaNO3, KF. 
b) Dê as fórmulas moleculares das substâncias recolhidas, respectivamente, nos tubos II e III. 
Tubo II: H2; Tubo III: O2. 
c) Qual a relação estequiométrica entre as quantidades de matéria (mols) recolhidas em II e III? 
1:0,5 ou 2:1. 
d) Escreva a equação balanceada que representa a semirreação que ocorre no eletrodo (anodo) inserido no tubo 
III. 
2 OH
-
 (aq) → H2O (l) + ½ O2 (g) + 2 e
-