Resolução ITA 2001 Química

14 ITA 2001 - Química

Uma célula eletrolítica foi construída utilizando-se $200 m L$ de uma solução aquosa $1, 0 m o l / L$ em $NaCl$ com $pH$ igual a $7$ a $25^{\circ} C$ , duas chapas de platina de mesmas dimensões e uma fonte estabilizada de corrente elétrica. Antes de iniciar a eletrólise, a temperatura da solução foi aumentada e mantida num valor constante igual a $60^{\circ} C$ . Nesta temperatura, foi permitido que corrente elétrica fluísse pelo circuito elétrico num certo intervalo de tempo. Decorrido este intervalo de tempo, o $pH$ da solução, ainda a $60^{\circ} C$ , foi medido novamente e um valor igual a $7$ foi encontrado. Levando em consideração os fatos mencionados neste enunciado e sabendo que o valor numérico da constante de dissociação da água ( $K_{w}$ ) para a temperatura de $60^{\circ} C$ é igual a $9, 6 \times 1 0^{- 14}$ , é correto afirmar que

o caráter ácido - base da solução eletrolítica após a eletrólise é neutro

o caráter ácido - base da solução eletrolítica após a eletrólise é alcalino

a reação anódica predominante é aquela representada pela meia - equação:

4 OH X^{-} X_{(aq)} 2 H X_{2} O X_{(l)} + O X_{2 (g)} + 4 e X^{-} (CM)

a reação catódica, durante a eletrólise, é aquela representada pela meia - equação:

Cl X_{2 (g)} + 2 e X^{-} (CM) 2 Cl X^{-} X_{(aq)}

a reação anódica, durante a eletrólise, é aquela representada pela meia - equação:

H X_{2 (g)} + 2 OH X^{-} X_{(aq)} 2 H X_{2} O X_{(l)} + 2 e X^{-} (CM)

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ITA IIIT 16/07/2022, 14:37

A priori, repare que o acréscimo de temperatura aumenta a constante de dissociação da água, nesse contexto, a relação de concentração entre íons hidróxido e cátions hidrogênio é maior. Lembre-se que, uma solução ácida é aquele que apresenta maio concentração de hídrons, assim como uma solução alcalina é aquela que apresenta maior concentração de hidroxilas. Desse modo, pelo $\text{pH}$ informado, temos:\begin{matrix} \ce{pH = 7} &\Rightarrow&\ce{[H+] = 10^{-7}} &|& \ce{[H+]\cdot [OH-] = 9,6 \times 10^{-14}} &\therefore& \ce{[OH-] = 9,6 \times 10^{-7}} \end{matrix}Assim, podemos analisar as alternativas: $• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Atente que, para a solução ser neutra, a concentração de hidroxilas deve ser igual a de hídrons, ou seja, $\ce{[H+] = [OH-]}$, caso esse que não ocorre, como visto acima. $• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$ Como discutido anteriormente, uma solução alcalina é aquela que apresenta maior concentração de hidroxilas do que de hídrons, em que este é o caso. $• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Na verdade espera-se a oxidação dos íons cloro, visto que sua tendência - potencial - de oxidação é mais elevado que da água. $• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Ora, se o cloro apresenta bom potencial de oxidação, certamente apresenta um mau potencial de redução. Além disso, o que se espera no cátodo é a redução das moléculas de água com desprendimento de hidrogênio gasoso. $• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$ Como dito anteriormente, espera-se a oxidação dos íons cloreto. \begin{matrix} Letra \ (B) \end{matrix}

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