Físico-Química ⇒ Eletroquímica Tópico resolvido

[VctMR]

Em um experimento em laboratório de química, montou-se uma célula eletrolítica.
Usaram-se como eletrodo dois bastões de grafite, uma solução aquosa 1,0 mol.L–1 de CuSO4 em meio ácido a 20 °C e uma pilha.
Alguns minutos, após iniciado o experimento, observaram-se a formação de um sólido de coloração amarronzada sobre a superfície do eletrodo de polo negativo e a formação de bolhas na superfície do eletrodo de polo positivo.

Com base nos potenciais de redução a 20 °C,
Cu2+ (aq) +2e– → Cu (s) + 0,34 V
2H+ (aq) + 2e– → H2 (g) 0,00 V
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e– → H2O (l) + 1,23 V
É correto afirmar que se forma cobre no

A catodo; no anodo, forma-se O2 .

B catodo; no anodo, forma-se H2O.

C anodo; no catodo, forma-se H2 .

D anodo; no catodo, forma-se O2 .

E anodo; no catodo, forma-se H2O.

Resposta

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gabarito A

tal processo é mesmo uma eletrólise? não entendi pq no ânodo forma-se O2 (me embaracei com as reações e os potenciais de redução)


(eu sei que no ânodo formaria o O2 (a tal formação de bolhas))

[Jigsaw]

VctMR, primeiro é preciso conhecer os conceitos de eletrólise e pilha:

Eletrólise = a energia elétrica é transformada em energia química
Pilha = a energia química é transformada em energia elétrica.

Perceba que no enunciado é utilizado um dispositivo externo (pilha) para fornecer energia elétrica para o sistema, portanto trata-se de eletrólise.

Eu costumo utilizar uma tabela de facilidade de descarga para resolver exercícios de eletrólise:

FACILIDADE DE DESCARGA.jpg (70.51 KiB) Exibido 2881 vezes

Desta forma temos a decomposição do CuSO4 e da H2O:

[tex3]CuSO_4\rightarrow Cu^{+2}+SO_4^{-2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]CuSO_4\rightarrow Cu^{+2}+SO_4^{-2}[/tex3]

[tex3]2H_2O\rightarrow 2H^++2OH^-[/tex3]

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[tex3]2H_2O\rightarrow 2H^++2OH^-[/tex3]

pólo negativo (catodo): [tex3]Cu^{+2}+2e-\rightarrow Cu[/tex3]

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[tex3]Cu^{+2}+2e-\rightarrow Cu[/tex3]

pólo positivo (ânodo): [tex3]2OH^-\rightarrow H_2O+\frac{1}{2}O_2+2e-[/tex3]

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[tex3]2OH^-\rightarrow H_2O+\frac{1}{2}O_2+2e-[/tex3]

======================================================================

[tex3]CuSO_{4(aq)}+H_2O_{(l)}\rightarrow 2H^+_{(aq)}+SO_{4(aq)}^{-2}+Cu_{(s)}+\frac{1}{2}O_{2(g)} [/tex3]

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[tex3]CuSO_{4(aq)}+H_2O_{(l)}\rightarrow 2H^+_{(aq)}+SO_{4(aq)}^{-2}+Cu_{(s)}+\frac{1}{2}O_{2(g)} [/tex3]

(reação global)

Note que entre os cátions o Cu+2 teve > facilidade de descarga que o H+
Note que entre os ânions o OH- teve > facilidade de descarga que o SO4-2