Eletrólise de soluções aquosas com eletrodos inertes

QuímicaEletroquímicaIdades 17–18Laboratório virtual

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Faça a eletrólise de uma solução aquosa de CuSO₄, NaCl ou Na₂SO₄ com eletrodos de grafite. A simulação mostra qual espécie realmente se descarrega em cada eletrodo (Cu se deposita no cátodo, desprende-se gás H₂/O₂/Cl₂) e calcula a massa ou o volume do produto pela lei de Faraday m = A·I·t/(n·F).

Aula: Eletrólise

O que mostra

Na eletrólise de uma solução aquosa, os cátions migram para o cátodo e os ânions para o ânodo, mas a espécie descarregada nem sempre é um íon do sal, porque a água compete nos dois eletrodos. O Cu²⁺ se reduz mais facilmente que a água e o Na⁺ não; por isso o NaCl produz hidrogênio no cátodo e cloro no ânodo, e a solução de Na₂SO₄ apenas decompõe a água em H₂ e O₂ na proporção de volume 2 : 1. A carga que circula, q = I·t, determina a quantidade de produto pela lei de Faraday.

Como usar

Escolha uma Solução eletrolítica e ajuste a Corrente elétrica; deixe a célula funcionar enquanto a carga, os mols de elétrons e a massa ou o volume de produto são atualizados. Marque Lento, para ver os íons para acompanhar a migração de cátions e ânions. Use Recomeçar para repetir com outra corrente e comparar o que se forma no mesmo tempo; Pausar permite conferir o cálculo de Faraday à mão.

Parâmetros que você pode mudar

  • Solução eletrolítica CuSO₄ (eletrodos inertes), NaCl (eletrodos inertes), Na₂SO₄ (eletrodos inertes)
  • Corrente elétrica 0,1–5 A
  • Velocidade da simulação 1–60 ×

Perguntas para explorar

  1. Por que não se obtém sódio metálico na eletrólise de uma solução de NaCl ou de Na₂SO₄?
  2. Como muda a massa de cobre depositada quando você dobra a corrente durante o mesmo tempo?
  3. Por que o volume de H₂ é o dobro do volume de O₂ na eletrólise da solução de Na₂SO₄?

Ideias para a aula

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