IME/ITA ⇒ (ITA-SP - 1992) Pilha - Eletrólise Tópico resolvido

[andrebione]

Uma célula eletrolítica, com eletrodos inertes (platina), contém uma solução aquosa de nitrato de prata acidulada com ácido nítrico. Após o término da eletrólise nota-se que:

1. Num dos eletrodos se formou, a partir da água, exclusivamente O2 (g), num total de 2,0 milimol.

No outro eletrodo se depositaram 6,0 milimol de Ag (c) e também se desprendeu H2 (g).

Destas informações dá para concluir que a quantidade de hidrogênio gasoso formada, em milimol, é igual a:

a) 0,5
b) 1,0
c) 2,0
d) 4,0
e) 6,0

* Não entendi bem, desde o enunciado. De acordo com a questão, têm-se AgNO3, HNO3 e H2O (+ eletrodos inertes). Pra começar, não sei quem reage com quem. Gostaria de uma explicação bastante detalhada, se possível. Muito obrigado, de qualquer maneira.

Resposta

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RESPOSTA= B (1,0 milimol)

[JigsawMOD]

andrebione, ressuscitando essa EXCELENTE questão sobre eletrólise publicada em 25 de junho de 2012:

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

FORUM TTB FACILIDADE DE DESCARGA.jpg (70.51 KiB) Exibido 2319 vezes

Desta forma temos a decomposição do AgNO3 e da H2O:

[tex3]2AgNO_3\rightarrow 2Ag^{+}+2NO_3^{-}[/tex3]
[tex3]2H_2O\rightarrow 2H^++2OH^-[/tex3]
pólo negativo (catodo): [tex3]2Ag^{+}+2e-\rightarrow 2Ag[/tex3]
pólo positivo (ânodo): [tex3]2OH^-\rightarrow H_2O+\frac{1}{2}O_2+2e-[/tex3]

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

[tex3]2AgNO_{3(aq)}+H_2O_{(l)}\rightarrow 2H^+_{(aq)}+2NO_{3(aq)}^{-}+2Ag_{(s)}+\frac{1}{2}O_{2(g)} [/tex3] (reação global)

Note que entre os cátions a Ag+ teve > facilidade de descarga que o H+
Note que entre os ânions o OH- teve > facilidade de descarga que o NO3-

Determinação da quantidade de elétrons utilizada no cátodo:

pólo negativo (catodo): [tex3]2Ag^{+}+2e-\rightarrow 2Ag[/tex3]
[tex3]\begin{cases}
2\ mols\ e^-\rightarrow 2\ mols\ Ag\\
x\rightarrow 6.10^{-3}mols\ Ag
\end{cases}[/tex3]
[tex3]\boxed{x = 6,0.10^{-3}mol\ e^-}[/tex3]

Determinação da quantidade de elétrons utilizada no ânodo:

pólo positivo (ânodo): [tex3]2OH^-\rightarrow H_2O+\frac{1}{2}O_2+2e-[/tex3]
[tex3]\begin{cases}
\frac{1}{2}\ mols\ O_2\rightarrow 2\ mols\ e^-\\
2.10^{-3}mols\rightarrow y\ mols\ e^-
\end{cases}[/tex3]
[tex3]\boxed{y = 8,0.10^{-3}mol\ e^-}[/tex3]

Perceba que a diferença de elétrons nas duas etapas (x-y) será utilizada na reação da formação do H2:

[tex3]2H^+ + 2e-\rightarrow H_2[/tex3]
[tex3]\begin{cases}
2\ mols\ e^-\rightarrow 1\ mols\ H_2\\
(8.10^{-3}-6.10^{-3})mols\ e^-\rightarrow z\ mols\ H_2
\end{cases}[/tex3]
[tex3]\boxed{z = 1,0.10^{-3}mol\ H_2}[/tex3]
[tex3]\boxed{z = 1,0\ milimol\ H_2}[/tex3]

RESPOSTA = Portanto a resposta correta é a alternativa b) 1,0