Ano 2021#quimica#fase2#discursiva

Sobre o tema

A eletrólise de soluções aquosas de cloreto de sódio (NaCl) é um processo fundamental na indústria química, utilizado na produção de cloro e hidróxido de sódio. Nessa reação, a corrente elétrica promove a oxidação dos íons cloreto no ânodo, formando gás cloro, e a redução da água no cátodo, gerando gás hidrogênio e íons hidróxido. O balanço entre a carga elétrica e as quantidades de reagentes consumidos e produtos formados segue as leis de Faraday. Ao evaporar a solução remanescente, obtém-se um resíduo sólido composto por hidróxido de sódio e cloreto de sódio não reagido, cuja massa pode ser calculada a partir da estequiometria da eletrólise e do tempo de aplicação da corrente.

Tópicos relacionados

  • Eletrólise de solução salina
  • Leis de Faraday
  • Cálculo estequiométrico com corrente elétrica
  • Produtos da eletrólise do NaCl
  • Massa de resíduo após evaporação

Enunciado

Uma celula eletrolitica dotada de eletrodos de platina e preenchida com 1 L de uma solucao 4 M de NaCl puro em agua bidestilada. Em seguida, faz-se percorrer pela mesma, por 5 horas, 21 minutos e 40 segundos, uma corrente de 5 A, ocorrendo desprendimento de cloro e hidrogenio. Decorrido o tempo mencionado, a corrente e desligada e a solucao remanescente e evaporada, obtendo-se um residuo solido. Calcule a massa do residuo obtido.

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Perguntas frequentes

O que acontece durante a eletrólise de uma solução aquosa de NaCl?

No ânodo, íons cloreto (Cl⁻) são oxidados a gás cloro (Cl₂). No cátodo, a água é reduzida, produzindo gás hidrogênio (H₂) e íons hidróxido (OH⁻), que se combinam com os íons sódio (Na⁺) para formar NaOH.

Como calcular a quantidade de produto formado em uma eletrólise?

Usando a Lei de Faraday: a carga total (Q = I × t) em coulombs é convertida em mols de elétrons (Q / 96500). A estequiometria da reação eletroquímica relaciona os mols de elétrons aos mols de cada produto.

Por que o resíduo sólido após a evaporação da solução eletrolisada contém NaOH e NaCl?

O NaOH é formado pela reação dos íons OH⁻ gerados no cátodo com os íons Na⁺ presentes. O NaCl que não sofreu eletrólise permanece na solução e também cristaliza ao evaporar.

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