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Ed 
há 2 anos
a) No tubo 1, forma-se o gás hidrogênio (H2) e no tubo 2, forma-se o gás oxigênio (O2). Para calcular os volumes, é necessário utilizar a equação de Faraday, que relaciona a quantidade de carga elétrica (em Coulombs) com a quantidade de substância produzida (em mol). A equação é dada por: n = Q/F Onde: n = quantidade de substância produzida (em mol) Q = quantidade de carga elétrica (em Coulombs) F = constante de Faraday (96.500 C/mol) Para calcular a quantidade de carga elétrica, é necessário utilizar a equação: Q = i.t Onde: Q = quantidade de carga elétrica (em Coulombs) i = corrente elétrica (em Ampères) t = tempo (em segundos) Considerando que a eletrólise de 36 gramas de água produz 2 gramas de hidrogênio e 32 gramas de oxigênio, temos: - Massa molar da água (H2O) = 18 g/mol - Quantidade de mols de água = 36 g / 18 g/mol = 2 mol - Quantidade de mols de hidrogênio produzido = 2 g / 2 g/mol = 1 mol - Quantidade de mols de oxigênio produzido = 32 g / 32 g/mol = 1 mol Para calcular a quantidade de carga elétrica, é necessário saber a corrente elétrica e o tempo de eletrólise. Supondo que a corrente elétrica seja de 2 A, temos: - Carga elétrica total = corrente elétrica x tempo de eletrólise - Carga elétrica total = 2 A x 3600 s = 7200 C Aplicando a equação de Faraday, temos: - Volume de hidrogênio produzido = n x 22,4 L/mol - Volume de hidrogênio produzido = (7200 C / 96.500 C/mol) x 1 mol x 22,4 L/mol - Volume de hidrogênio produzido = 1,56 L - Volume de oxigênio produzido = n x 22,4 L/mol - Volume de oxigênio produzido = (7200 C / 96.500 C/mol) x 1 mol x 22,4 L/mol - Volume de oxigênio produzido = 0,78 L Portanto, o volume de hidrogênio produzido no tubo 1 é de 1,56 L e o volume de oxigênio produzido no tubo 2 é de 0,78 L. b) A reação de combustão do hidrogênio é dada por: 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) Portanto, o gás combustível formado no tubo 1 é o hidrogênio (H2).
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Os gases são totalmente recolhidos em recipientes adequados, sob mesmas condições de temperatura e pressão, é correto afirmar que
a) o volume de H2(g) formado, nesse processo, é maior do que o volume de O2(g).
b) serão formados 2 mols de gases para cada mol de água decomposto.
c) as massas de ambos os gases formados são iguais no final do processo.
d) o volume de H2(g) formado é o quádruplo do volume de O2(g) formado.
e) a massa de O2(g) formado é o quádruplo da massa de H2(g) formado.
Em uma aula de laboratório de Química, a professora propôs a realização da eletrólise da água. Após a montagem de uma aparelhagem como a da figura acima, e antes de iniciar a eletrólise, a professora perguntou a seus alunos qual dos dois gases, gerados no processo, eles esperavam recolher em maior volume. Um dos alunos respondeu: “O gás oxigênio deve ocupar maior volume, pois seus átomos têm oito prótons e oito elétrons (além dos nêutrons) e, portanto, são maiores que os átomos de hidrogênio, que, em sua imensa maioria, têm apenas um próton e um elétron”. Observou‐se, porém, que, decorridos alguns minutos, o volume de hidrogênio recolhido era o dobro do volume de oxigênio (e essa proporção se manteve no decorrer da eletrólise), de acordo com a seguinte equação química: 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) 2 vols. …1 vol. a) Considerando que a observação experimental não corresponde à expectativa do aluno, explique por que a resposta dada por ele está incorreta. Posteriormente, o aluno perguntou à professora se a eletrólise da água ocorreria caso a solução aquosa de Na2SO4 fosse substituída por outra. Em vez de responder diretamente, a professora sugeriu que o estudante repetisse o experimento, porém substituindo a solução aquosa de Na2SO4 por uma solução aquosa de sacarose (C12H22O11). b) O que o aluno observaria ao realizar o novo experimento sugerido pela professora? Explique.
a) Considerando os dados contidos na tabela de potenciais de redução apresentada no início desta questão, REPRESENTE as duas semirreações ocorridas na eletrólise e a equação balanceada da reação global.
b) CALCULE a força eletromotriz associada a essa reação global. (Deixe seus cálculos indicados, explicando, assim, seu raciocínio.
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