Físico-Química ⇒ Eletrólise aquosa Tópico resolvido

[guuigo]

O gás hidrogênio produzido pela eletrólise da água representa uma fonte de energia renovável e limpa, tornando-o um dos mais promissores combustíveis do futuro. Porém a água pura praticamente não conduz corrente elétrica, sendo necessário adicionar um eletrólito, como um ácido, uma base ou um sal para aumentar a eficiência da reação redox, adequadamente escolhido, sem interferir na decomposição da água.

Considere as seguintes afirmações sobre a eletrólise da água, utilizando um ácido como eletrólito e eletrodos inertes, nas condições padrão de temperatura e pressão.

I - No ânodo, ocorre a oxidação da água com produção de gás oxigênio e íons H+; no cátodo, ocorre a redução dos íons H+ com produção de gás hidrogênio, e o potencial padrão da reação é -1,23 V.
II - Para um dado tempo de eletrólise, os volumes de gás hidrogênio e de gás oxigênio produzidos são iguais.
III - Na eletrólise ácida da água para a produção de H2 e O2 na célula eletrolítica, o ácido iodídrico (HI) pode ser indicado como eletrólito. Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas I e III. (E) I, II e III.

Resposta

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gabarito:b

Em meio ácido, não deveria ocorrer a oxidação do íon OH- durante a eletrólise da água (sem a presença de outros íons competidores)?
2 OH−(aq) → 1/2 O2(g) + H2O(l) + 2 e−
Achei confuso a questão dizer que ocorre oxidação da água em si, e não de OH-. Por qual motivo ocorre essa terceira reação?

[lmtosta]

guuigo,


Em meio ácido, a concentração de íons hidróxido tende a ser a mínima possível, não somente em relação a íons hidrogênio, como também em relação ao solvente água em si!!!!!!!!!

Assim, a tendência natural seria consumir aquilo que está em maior quantidade ou concentração, para depois consumir o que está em menor proporção!!!!!!!!!

É por isso que a terceira equação que mencionas prevalece sobre a equação dos íons hidróxido!!!!!!!!!!

A situação seria diferente se você tivesse de início um meio fortemente alcalino!!!!!!!!!!

Mas ainda assim teria a competição com moléculas de água, porém em uma situação sem os íons hidrogênio, pois estes estariam em uma concentração mínima possível, desta vez!!!!!!!!!!

Espero ter ajudado, mas siga perguntando se assim desejar e precisar!!!!!!!!!!

[guuigo]

então a molécula de água oxida, no lugar apenas do íon OH-, pela falta natural de hidroxilas no meio, visto que está ácido? Nesse caso, então, pela maior concentração de moléculas de água "juntas", não ionizadas, no meio, a terceira reação prevalece, oxidando a H2O por completo, isso?

O Ph do meio interfere bastante nas semi-reações da eletrólise da água, né? Fica meio confuso prever para quem está acostumado apenas com 2H⁺ + 2e [tex3]\rightarrow [/tex3] H₂ ou OH^- [tex3]\rightarrow [/tex3] O₂ + H2O + e...

[lmtosta]

guuigo,


É por aí!!!!!!!!!!


Veja como a Natureza é mais dinâmica e complexa do que aquilo que aprendemos nas Escolas!!!!!!!!!


Bons estudos!!!!!!!!!!