Ciências da NaturezaEletroquímica (Pilhas, Baterias e Eletrólise)Médio

Questão de Eletroquímica (Pilhas, Baterias e Eletrólise) — ENEM

Em uma usina química, técnicos realizam a eletrólise ígnea do cloreto de sódio fundido para obter sódio metálico e cloro gasoso, dois produtos de grande valor industrial. O processo exige que o NaCl seja aquecido até fundir-se, liberando os íons Na⁺ e Cl⁻ que se tornam móveis. Ao ligar a fonte de corrente contínua, os íons migram em sentidos opostos: os cátions Na⁺ deslocam-se em direção a um dos eletrodos, onde recebem elétrons e se reduzem; os ânions Cl⁻ migram ao outro eletrodo, onde perdem elétrons e se oxidam, formando gás Cl₂. Os técnicos registram que o sódio metálico depositado deve ser manuseado com cuidado por ser altamente reativo com a umidade do ar. Com base na descrição do processo e na convenção de nomenclatura dos eletrodos na eletrólise, em qual eletrodo o sódio é depositado e em qual o gás cloro é liberado?
AO sódio é depositado no ânodo e o cloro é liberado no cátodo.
BO sódio é depositado no cátodo e o cloro é liberado no ânodo.
CTanto o sódio quanto o cloro são liberados no cátodo ao mesmo tempo.
DO sódio é depositado no cátodo e o cloro também é liberado no cátodo.
EO sódio e o cloro são formados na ponte salina, não nos eletrodos.

Gabarito comentado

Na eletrólise, a convenção é idêntica à da pilha: cátodo é o eletrodo da redução e ânodo é o da oxidação. Na eletrólise ígnea do NaCl, Na⁺ se reduz no cátodo (formando Na metálico) e Cl⁻ se oxida no ânodo (formando Cl₂). Esse processo industrial é a principal fonte de sódio metálico e de cloro para a indústria química.

Resolução passo a passo

Na eletrólise ígnea do NaCl, o cátion Na⁺ recebe elétrons (é reduzido) no cátodo, formando sódio metálico; o ânion Cl⁻ perde elétrons (é oxidado) no ânodo, formando gás cloro Cl₂. Por definição, redução ocorre no cátodo e oxidação ocorre no ânodo, tanto em pilhas como na eletrólise. A primeira opção inverte os eletrodos, colocando o sódio no ânodo, onde acontece oxidação, e não redução. A terceira e a quarta tentam localizar ambos os produtos no mesmo eletrodo, o que é impossível, pois oxidação e redução ocorrem em eletrodos separados. A quinta atribui à ponte salina o papel de local de formação dos produtos, sendo que ela conduz íons e não é onde ocorrem as reações. Apenas a segunda respeita a convenção cátodo–redução e ânodo–oxidação.

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