A eletrólise é um processo não espontâneo utilizado na decomposição de compostos químicos através da passagem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A eletrólise é um processo não espontâneo utilizado na decomposição de compostos químicos através da passagem de corrente elétrica e é classificada em ígnea ou aquosa. Um químico decidiu fazer a eletrólise aquosa do NaNO3, sob condições adequadas e com o uso de eletrodos inertes, de acordo com a figura abaixo. Assim, pode-se afirmar que o químico (Mackenzie 2019)
- A) coletou gás hidrogênio no ânodo dessa eletrólise.
- B) observou que ao final da eletrólise, o pH da solução ficou básico.
- C) observou a formação de sódio metálico no polo negativo da eletrólise.
- D) obteve uma ddp positiva no processo.
- E) obteve como reação global a seguinte equação: 2 H₂O(ℓ) → 2 H₂(g) + O₂(g).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o que acontece na eletrólise aquosa de NaNO3 com eletrodos inertes. Os íons presentes são Na+, NO3- (que não se descarregam facilmente) e as moléculas de água. Na prática, a água é quem sofre as reações nos dois eletrodos. Passo 2: No cátodo (polo negativo), ocorre redução da água: 2 H2O(l) + 2 e- -> H2(g) + 2 OH-. Por isso se forma gás hidrogênio nesse polo, e o Na+ não é reduzido a sódio metálico. Passo 3: No ânodo (polo positivo), ocorre oxidação da água: 2 H2O(l) -> O2(g) + 4 H+ + 4 e-. Assim, o gás oxigênio é liberado nesse polo. Passo 4: Some as duas semirreações, cancelando os elétrons e os íons H+ e OH- que se neutralizam entre si. O resultado global é 2 H2O(l) -> 2 H2(g) + O2(g), que é a alternativa correta E. Passo 5: Analise as erradas. A) está errada, pois o hidrogênio é coletado no cátodo, não no ânodo. B) está errada, pois o OH- do cátodo é compensado pelo H+ do ânodo, e o NaNO3 não se consome, de modo que o pH não fica básico ao final. C) está errada, pois o sódio metálico só seria formado se o Na+ fosse reduzido, o que não ocorre em solução aquosa porque a água se reduz com mais facilidade. D) está errada, pois um processo não espontâneo exige fonte externa e apresenta ddp negativa, e não positiva.
💡 Dica: Analise o processo de eletrólise aquosa e os produtos formados nos eletrodos.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o gás hidrogênio se forma no ânodo, trocando a função dos polos: confunde o ânodo, onde ocorre oxidação, com o cátodo, onde ocorre redução da água.
O aluno considera apenas o OH- formado no cátodo e conclui que a solução inteira fica básica, ignorando que o H+ formado no ânodo neutraliza essa basicidade, já que os produtos são gerados em quantidades equivalentes.
O aluno supõe que o Na+ migra para o polo negativo e é reduzido a sódio metálico, esquecendo que, em solução aquosa, a água se reduz preferencialmente ao cátion sódio.
O aluno associa ddp positiva a qualquer processo eletroquímico e não percebe que, em um processo não espontâneo como a eletrólise, a ddp é negativa, pois a fonte externa precisa vencer a não espontaneidade.
CORRETA. Na eletrólise aquosa do NaNO₃, a água é reduzida no cátodo (formando H₂) e oxidada no ânodo (formando O₂), resultando na reação global: 2 H₂O(ℓ) → 2 H₂(g) + O₂(g).
Raio-X da questão
eletrólise aquosa de NaNO3
diagnostico
reações de oxirredução · processos eletroquímicos
estude os processos de eletrólise e reações nos eletrodos
Confundir os produtos formados na eletrólise aquosa e ígnea ou não considerar a influência dos eletrodos inertes.
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🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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