Eletrólise

I. Procedimentos:

a) Eletrólise do KI(aq):

Em um tubo em U( figura 1), foi colocada uma solução de KI diluído em água com adição de amido. Para utilizar como catodo e ânodo, foi montada uma célula eletrolítica com dois eletrodos inertes de grafite.

Com o auxílio do transformador, o processo de eletrólise teve início, adicionou-se então algumas gotas de fenolftaleína que é um indicador de meio básico. Assim, como a solução contém amido, pode-se observar a formação de I2.

Figura 1 - Célula eletrolítica do procedimento a).

b) Eletrólise do Na2SO4(aq)

Utilizando o mesmo procedimento da eletrólise anterior (no tubo U com eletrodos inertes de grafite), trocando a substância por Na2SO4. Adicionaram-se algumas gotas de fenolftaleína em uma das pontas (catodo) e o azul de bromotimol na outra ponta (anodo), foi possível saber qual era o meio ácido e o básico devido à formação de H+ e OH-.

Figura 2 - Célula eletrolítica do procedimento b).

c) Eletrólise CuSO4(aq)

Foi colocado CuSO4 dentro de uma cuba e utilizado o transformador e um eletrodo inerte de grafite. Segurando a chave, colocou-a devagar na solução e foi possível notar uma camada de cobre formando sobre a peça.

O mesmo procedimento foi feito substituindo a chave por uma grafite de lapiseira, quando retirado da cuba, observou-se uma sobreposição de cobre novamente.

Figura 3 - Célula eletrolítica procedimento c).

Figura 4 - Detalhes procedimento c)

d) Reações:

Dados: - Corrente elétrica de 1,5A;

- Tensão: entre 7 e 30V;

e) Eletrólise do KI(aq):

Como na solução de KI existem íons de K+ e I- (devido a dissociação do sal) e H+ e OH- (devido a auto-ionização da água), o H+ e o I- possuem prioridade na eletrólise

i. Reações de Cátodo: 2H2O (I) + 2e- → H2(g) + 2 OH-

No cátodo ocorre a liberação de H2 e a formação de OH-. Devido à presença da fenolftaleína, a solução fica de coloração rosa, já que passou a ter caráter básico devido à formação de OH-.

ii. Reações de Ânodo: I- (aq) → I2(s) + 2e-

No ânodo ocorre a formação de I2. Devido à presença do amido, a solução fica de coloração azul.

ii. Eletrólise do Na2SO4(aq)

Na solução de Na2SO4 existem íons Na+ e SO2- (devido a dissociação do sal) e H+ e OH- (devido a auto-ionização da água), o H+ e o I- possuem prioridade na eletrólise.

i. Reações de Cátodo: 2H2O (I) + 2e- → H2(g) + 2 OH-

No cátodo ocorre a liberação de H2 e a formação de OH-. -. Devido à presença da fenolftaleína, a solução fica de coloração rosa, já que passou a ter caráter básico devido à formação de OH-.

ii. Reações de Ânodo: H2O (I) → 2H+ + ½ O2(g) + 2e-

No ânodo ocorre a liberação de O2 e a formação de H+. Devido à presença do azul de bromotimol, a solução fica de coloração amarela, pois passou a ter caráter ácido.

iii. Eletrólise CuSO4(aq)

Na solução de CuSO4 existem íons Cu2+ e SO42- (devido a dissociação do sal) e H+ e OH- (devido a auto-ionização da água), o Cu2+ e o OH- possuem prioridade na eletrólise.

i. Reações de Cátodo: Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

No cátodo ocorre eletrodeposição de cobre no grafite, pois este foi utilizado como cátodo.

ii. Reações de Ânodo: H2O (I) → 2H+ + ½ O2(g) + 2e-

No ânodo ocorre a liberação de O2 e a formação de H+. Devido o eletrodo de grafite utilizado no ânodo ser inerte, e não havia indicadores na solução, esta manteve-se na mesma coloração mesmo com a formação de H+.

 

Respostas Às Questões do Roteiro:

1) Qual a função do amido e da fenolftaleína na eletrólise do KI(aq) ?

Resp.: Para conseguir visualizar a formação do iodo na eletrólise do KI, adiciona-se o amido para obter uma coloração azul. Já a fenolftaleína acusa a formação de OH- no catodo

2) Qual a função da fenolftaleína e do azul de bromotimol na eletrólise do Na2SO4?

Resp.: Na eletrólise do Na2SO4 não existe íons presentes, adiciona-se fenolftaleína pois acusa a formação de OH- e de H2, e azul de bromotimol para acusar O2 e H+.

3) Qual o problema de se utilizar uma peça galvanizada dentro de uma solução aquosa de CuSO4?

Resp.: A camada de metal envolta na peça galvanizada seria substituída por uma fina camada de cobre, o que acaba danificando a peça.

4) Se tivermos, em solução aquosa, íons Na+ e H2O, qual sofrerá redução preferencialmente?

Resp.: Como a água possui potencial de redução maior que do Na+, acabará sofrendo redução.

5) E entre Cl- e H2O, originários de uma solução de NaCl? Quem sofrerá oxidação preferencial?

Resp.: Como o potencial de oxidação da água é maior, a água sofrerá oxidação.