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Eletrólise em série

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Eletrólise em série

Mensagem por W-Carol em Dom Mar 15 2015, 12:37

(FEI-SP) Duas Cubas eletrolíticas dotadas de eletrodos inertes, ligados em série, contêm respectivamente solução aquosa de AgNO3 e solução de KI. Certa quantidade de eletricidade acarreta a deposição de 108g de prata na primeira cuba (massas atômicas H = 1; I = 127; Ag = 108; N = 14; O = 16; K = 39). Em relação às quantidades e à natureza das substâncias liberadas, respectivamente, no catodo e no anodo da segunda, pode-se dizer:

a)11,2 L (CNPT) H2 e 5,6 L (CNPT) O2

b) 5,6 L (CNPT) O2 e 63,5g  de I2

c) 11,2 L (CNPT) H2 e 127g de I2

d) 5,6 L (CNPT) O2 e 127g de I2

e) 11,2 L (CNPT) H2 e 63,5g de I2


Gabarito:
c)

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Re: Eletrólise em série

Mensagem por Mimetist em Ter Mar 17 2015, 03:50

Como as cubas estão ligadas em série, a corrente elétrica e o tempo decorrido serão os mesmos para ambas (um mesmo gerador), portanto, a carga elétrica transferida é a mesma.

Na primeira cuba, ocorre a deposição de 108g de Ag_{(s)}, que ocorre segundo a semi reação:

Ag^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Ag_{(s)}

Através da massa depositada e da massa molar de prata, nota-se que 1 mol foi depositado e, pela estequiometria da reação, 1 mol de elétrons reagiram.
Assim, temos Q\approx96500C em cada célula eletrolítica.

Na segunda cuba, acontecem as seguintes descargas:

\text{C\'atodo:} \ \ 2H^{+}_{(aq)} + 2e^{-} \rightarrow H_{2(g)}

\text{\^Anodo:} \ \ 2I^{-}_{(aq)} + 2e^{-} \rightarrow I_{2(s)}

Assim, novamente pela estequiometria (com base na carga transferida ou por se saber que 1 mol de elétrons reagirão) e serem CNTP, teremos:

\frac{V_{H_{2}}}{22,4L}=\frac{n_{e^{-}}}{2} \rightarrow V_{H_{2}}=\frac{22,4L}{2} \rightarrow \boxed{V_{H_{2}}=11,2L}

Analogamente:

m_{I_{2(s)}}=\frac{M_{I_{2(s)}}}{2} \rightarrow \boxed {m_{I_{2(s)}}=127g}

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