Físico-Química ⇒ (UFMG-adapt.) Eletrólise Tópico resolvido

[Thiers]

Uma solução aquosa de iodeto de potássio, KI (aq), é eletrolisada num tubo em U, como representado nesta figura:

UFMG.png (6.38 KiB) Exibido 6245 vezes

O material de que cada um dos eletrodos é constituído não reage durante a eletrólise.
Iniciado o processo, pode-se observar:
• em um dos eletrodos, uma rápida formação de bolhas de um gás; e, ao mesmo tempo,
• no outro eletrodo, o aparecimento de uma leve coloração amarelada, que, progressivamente, vai escurecendo, até atingir um tom castanho-avermelhado.
Nesta tabela, apresentam-se valores de potenciais de redução associados a possíveis espécies presentes nessa solução aquosa de KI:

UFMG#2.png (12.42 KiB) Exibido 6245 vezes

A) na eletrólise ocorrida, o elemento iodo sofre oxidação ou redução
B) na eletrólise ocorrida, a formação de gás, no outro eletrodo, resulta de oxidação ou de redução.
C) Represente as duas semireações ocorridas na eletrólise e a equação balanceada da reação global
D) calcule a força eletromotriz associada a essa reação global.

Resposta

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a-oxidação//b-redução// c- (global)- [tex3]H_{2}^{}O(l) + I^{-}(aq) \rightarrow \frac{1}{2}H_{2}^{}(g) + OH^{-} + \frac{1}{2}I_{2}^{}[/tex3]

Eu na realidade fiquei na dúvida em relação ao motivo pelo qual não é o [tex3]O_{2}^{}[/tex3], e sim, o [tex3]H_{2}^{p}[/tex3], que sofre redução sendo que este apresenta menor potencial de redução que a espécie que sofre oxidação que é o [tex3]I_{2}^{}[/tex3]. Me pareceu contraditório. Mas por outro lado não sei se essa contradição que percebi se dá pelo fato de ser uma reação não espontânea. Mesmo assim quem puder me explicar isso ficarei agradecido.

[JigsawMOD]

Thiers, ressuscitando essa EXCELENTE questão sobre eletrólise publicada em 18 de outubro 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 2906 vezes

C)Represente as duas semireações ocorridas na eletrólise e a equação balanceada da reação global

Desta forma temos a decomposição do KI e da H2O:

[tex3]2KI\rightarrow 2K^{+}+2I^{-}[/tex3]
[tex3]2H_2O\rightarrow 2H^++2OH^-[/tex3]
pólo positivo (ânodo): [tex3]2I^-\rightarrow I_2+2e-[/tex3]
pólo negativo (catodo): [tex3]2H^{+}+2e-\rightarrow H_2[/tex3]

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[tex3]2KI+2H_2O\rightarrow 2K^++2OH^-+I_2+H_2[/tex3] (reação global)
[tex3]2K^++2I^-+2H_2O\rightarrow 2K^++2OH^-+I_2+H_2[/tex3] (reação global)
Dividindo tudo por 2 temos:
[tex3]I^-_{(aq)}+H_2O_{(l)}\rightarrow OH^-_{(aq)}+\frac{1}{2}I_{2(g)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}[/tex3] (reação global)

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

A) na eletrólise ocorrida, o elemento iodo sofre oxidação ou redução

oxidação

B) na eletrólise ocorrida, a formação de gás, no outro eletrodo, resulta de oxidação ou de redução.

redução

D) calcule a força eletromotriz associada a essa reação global.

E0 = Emaior - Emenor
[tex3]\boxed{E0 = 0,54 - (-0,83) = 1,37\ V}[/tex3]