Questões de Química - Físico-química - Eletroquímica

Potássio metálico é obtido a partir da eletrólise ígnea de cloreto de potássio, conforme representado na equação química a seguir:

2 KCl (l) → 2 K (s) + Cl₂ (g)

Nesse processo, o número de oxidação do potássio varia de:

O gás cloro usado na Primeira Guerra Mundial como arma química na cidade de Ypres (Bélgica) pode ser obtido através da eletrólise ígnea do cloreto de sódio.

Considerando a constante de Faraday igual a 96500 C, o tempo, em minutos, necessário para produzir 0,10 mol do referido gás utilizando uma corrente de 4 ampéres é, aproximadamente,

Um dos metais mais importantes no mundo, dada sua versatilidade, é o alumínio. Pode ser usado desde a fabricação de panelas até painéis coletores de energia solar. Apresenta propriedades peculiares: maleável, leve (densidade abaixo de 0,5 g/cm³) e muito resistente à corrosão. O alumínio pode ser obtido por meio da eletrólise da alumina (óxido de alumínio), que é obtido pela bauxita.

(Considere 1 mol de elétrons – 96500 C)

Em relação à eletrólise, afirma-se:

I. É uma reação espontânea de oxidorredução produzida a partir da corrente elétrica.

II. Através da eletrólise ígnea do óxido de alumínio é possível obter, além de alumínio metálico, o oxigênio gasoso.

III. A redução ocorre no polo positivo denominado cátodo.

IV. A oxidação ocorre no polo positivo denominado ânodo.

V. Se numa célula eletrolítica industrial utilizarmos uma corrente elétrica de 19300 A, e admitindo uma eficiência de 90%, será possível produzir em um dia aproximadamente 140 Kg de alumínio.

Estão corretas APENAS:

O alumínio metálico é produzido industrialmente a partir da eletrólise ígnea (a 1000°C) da alumina, Al₂ O₃ , um composto obtido do minério de alumínio. O processo é realizado em uma cuba eletrolítica, que é um compartimento de aço revestido por uma camada de material isolante térmico. O polo positivo dessa cuba eletrolítica é constituído de grafite e o polo negativo é de aço. A figura representa a cuba eletrolítica.

(Lawrence S. Brown e Thomas A. Holme. Chemistry for Engineering Students, 2011. Adaptado.)

O processo da eletrólise é realizado em um eletrólito de alumina fundida que contém íons alumínio, Al³⁺, e oxigênio, O^2– . As reações que ocorrem nos eletrodos são:

Al³⁺ + 3e^– → Al

2O^2– → O₂ + 4e^–

O eletrodo de grafite reage com o oxigênio e forma CO₂ gasoso. Supondo que todo o O₂ produzido na eletrólise seja convertido a CO₂ por reação com a grafite, a cada 1 mol de alumina consumido no processo são formados __________ mol de CO₂, e na eletrólise da alumina ocorre reação de __________ no polo negativo.

As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por:

Na eletrólise, uma fonte externa de corrente conduz uma reação que não seria espontânea de outra forma. Essa tecnologia é empregada em processos metalúrgicos de eletrodeposição e na obtenção de certos metais. A figura representa uma cuba em que são realizados esses processos eletrolíticos.

(Lawrence S. Brown e Thomas A. Holme. Chemistry for Engineering Students, 2011. Adaptado.)

Na cuba eletrolítica apresentada, o eletrodo 1 é o __________, no eletrodo 2 ocorre a reação de __________, e, pelo circuito externo, os __________ migram do polo positivo para o polo negativo.

As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por:

A eletrólise é um processo inverso ao da pilha, ou seja, utiliza a energia elétrica para forçar a ocorrência de uma reação química não espontânea pela neutralização da carga de íons e a obtenção de substâncias de interesse comercial. Existem dois tipos de eletrólise: a ígnea e a aquosa. A diferença entre elas é que uma ocorre em substância iônica (fundida) e outra em solução aquosa, que ocorrem normalmente em temperaturas mais baixas.

Figura - Esquema de uma eletrólise ignea

Estudantes de química realizaram eletrólise do MgCl₂; a primeira aquosa e a segunda, ígnea.

Com relação ao resultado, podemos afirmar que ambas obtiveram: