UCS Vestibular de Verão 2011

Na eletrólise ígnea do cloreto de sódio, funde-se o sal (≈ 800 °C) e aplica-se uma corrente elétrica contínua. O cátion sofre redução no cátodo (eletrodo negativo) e o ânion sofre oxidação no ânodo (eletrodo positivo).

Meia-reações

• Cátodo (redução): \(\text{Na}^+_{(l)} + e^- \; \longrightarrow \; \text{Na}_{(l)}\)
• Ânodo (oxidação): \(2\,\text{Cl}^-_{(l)} \; \longrightarrow \; \text{Cl}_2{}_{(g)} + 2 e^-\)

A equação global é

\[ 2\,\text{NaCl}_{(l)} \; \longrightarrow \; 2\,\text{Na}_{(l)} + \text{Cl}_2{}_{(g)} \]

Portanto, forma-se sódio metálico no cátodo e libera-se gás cloro (amarelado) no ânodo.

Cálculo da massa (opção C)

Tempo: 1 min 40 s = 100 s

Intensidade de corrente: 5 A

Carga passada: \(Q = I\,t = 5\,\text{A} \times 100\,\text{s} = 500\,\text{C}\)

Para obter 1 mol de \(\text{Na}\) é preciso 1 mol de elétrons (96 500 C). Número de mols produzidos:

\[ n = \frac{Q}{F} = \frac{500}{96\,500} \approx 5{,}18\times10^{-3}\,\text{mol} \]

Massa: \(m = n\,M = 5{,}18\times10^{-3}\,\text{mol} \times 23\,\text{g·mol}^{-1} \approx 0{,}119\,\text{g} = 119\,\text{mg}\).

Logo, 23 mg é incorreto.

Das alternativas, apenas a letra D descreve corretamente os eletrodos e os processos que ocorrem.