Uma célula eletroquímica é composta por eletrodos de platina imersos em de uma solução aquosa em A solução que compõe esse sistema é mantida sob agitação constante e a corrente elétrica é mantida no valor por minutos. Decorrido esse tempo, o circuito elétrico é aberto, sendo então medido o valor da concentração de da solução resultante. Admitindo que não haja variação no volume da solução, a variação da concentração () de .


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ITA IIIT 15/07/2022, 18:11
A questão em si não precisa de cálculo, atente que temos dois eletrodos de platina, inertes, pois não se espera que nenhum deles doe, tampouco reduza seus íons. Com isso, deve-se analisar as reações que ocorrem no cátodo e no ânodo, estas que provém dos íons em solução. Contudo, quais íons? Veja que temos íons sódio e sulfato, além da presença da água - esta que é livre para oxidar e reduzir. Nesse contexto, tanto no cátodo quanto no ânodo se espera, respectivamente, a redução e oxidação da água, pois sua tendência - potencial - é maior em ambos os casos, isto é, ela oxida e reduz mais facilmente. Veja as semi-reações baixo:\begin{matrix}\text{Cátodo:}& \ce{4e- + 4H_2O \rightarrow 2H_2 + 4OH- } &,& \text{Ânodo:}& \ce{ 2H_2O \rightarrow 4H+ + 4e- + O_2 } \end{matrix}Portanto, a reação da célula é:\begin{matrix} \text{Célula:}& \ce{2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2} \end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ $ \ce{H+ + OH- \rightarrow H_2O}$ Desse modo, nota-se que os hídrons ou cátions hidrogênio foram consumidos, porém, também foram reestabelecidos durante o processo, não havendo variação de sua concentração. \begin{matrix} Letra \ (A) \end{matrix} $\color{royalblue}{\text{Adendo:}}$ Repare que a discussão acima é bem lógica e pode ser resumida, pois, se houvesse um resultado contrário, não teríamos a $\text{corrente iônica}$. Neste caso, o consumo dos íons sem o restabelecimento da carga perdida na fase líquida acarretaria o acúmulo de carga, o que iria frear o processo, assim como a corrente iônica. Perceba que, sem a corrente iônica, o circuito interno deixa de existir, pois não há mais a condução da corrente elétrica, assim como a preservação da eletroneutralidade.
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