Eletrólise de Soluções Salinas e Obtenção de Hidrogênio

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que por sua vez é um forte agente oxidante, proporcionando a oxidação do íon I- para I2. A cor observada é resultante da presença deste último, demonstrando a presença do íon Cl-.

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Em seguida, foi adicionado uma pequena porção de amido, fazendo com que a solução apresentasse uma coloração escura (Figura 2). Essa coloração é resultado da reação do amido com o I2.

Tubo 2 - Neste tubo, após uma pequena porção de amido ser misturado a solução, o mesmo apresentou uma turbidez com uma coloração ‘esbranquiçada” indicando que não houve quebra das moléculas de amido.

Tubo 3 - Após adicionadas duas gotas de azul de bromotimol, a solução apresentou uma coloração amarelada, e, a partir da escala de cores deste indicador de pH, pôde-se estimar que a solução presente no cátodo tinha um pH menor que 6, sugerindo um meio ácido.

4.2 Parte 2 do roteiro experimental

Durante o processo de eletrólise da solução de 0,5 mol.L-1 de KI, notou-se a formação de uma substância de cor marrom/alaranjado no eletrodo do ânodo e a liberação de gás no cátodo, não apresentando alteração na coloração, portanto continuando incolor. Foi possível determinar, a partir dessas observações, a formação da substância iodo (I2(s)), proveniente do íon iodeto (I-(aq)), no ânodo, que tem equação de formação mostrada na equação 5. Isso ocorre devido ao fato deste íon ter menor padrão de redução que o íon hidróxido (OH-(aq)), sendo assim o componente a ser oxidado nessa reação. Quanto à reação proveniente na região do cátodo, ela apresenta similaridade ao ocorrido na parte 1 deste experimento, ou seja, como a formação do íon H+(aq) tem maior potencial de redução que a do íon K+(aq), ele reduz formando a molécula de H2(g), conforme apresentado na equação 6 abaixo.

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A reação global da eletrólise realizada nessa parte do experimento pode ser expressa conforme apresentada na equação 7.

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Em um béquer, foi adicionado uma alíquota da solução da região do cátodo. Após medição com um indicador universal, estimou-se um pH de aproximadamente 13. Após a adição de três gotas de cloreto férrico (FeCl3), houve a precipitação de uma substância marrom e o meio aquoso apresentou coloração alaranjada (Figura 3). Isso ocorreu pois, como a solução estava em meio altamente básico (íons OH-) e com uma saturação de íons K+, propiciou, quando adicionado FeCl3, a formação de hidróxido de ferro III (Fe(OH)3), que é uma substância com baixa solubilidade em meio aquoso. A equação 8 ilustra essa reação.

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1 mL da solução do ânodo foi transferido para um tubo de ensaio com rolha e em seguida, adicionado 1 mL de hexano, agitando esse sistema. Durante esse processo, o I- foi decomposto em I2 e I-. Como a molécula do hexano é apolar, só ocorreu solubilização do I2, que também é apolar, formando então uma solução bifásica. A solução de coloração rosada formada pela solubilização do I2 no hexano permaneceu na parte superior, enquanto o íon não solúvel em hexano I- ficou na parte inferior adquirindo uma coloração alaranjada, como pode ser verificado na Figura 4.

5. Conclusões

Através da análise dos resultados obtidos no procedimento experimental, pode-se concluir que o experimento atingiu os objetivos esperados.

Na parte 1, ficou evidente a reação de eletrólise, pois durante a transferência de elétrons do ânodo para o cátodo, ocorreu mudança de coloração (devido à presença de fenolftaleína) e liberação de gases (H2 e Cl2), que indicam alteração na composição da solução.

Na etapa seguinte, ao se acrescentar diferentes reagentes em cada um dos tubos, também percebe-se a alteração na coloração (tubo 1: alaranjada; tubo 2: esbranquiçada; tubo 3: amarelada) e composição da solução, demonstrando a ocorrência de novas reações.

Na parte 2, a reação de eletrólise do iodeto de potássio (KI) ficou bem nítida, com a mudança de coloração no lado do ânodo, de incolor para marrom (devido a formação de I2) e a liberação de gás (H2) sem alteração de cor no lado do cátodo. Ao medir-se o pH da solução, constatou-se que o ânodo apresentava um pH característico de base. Após a medida do pH adicionou-se cloreto de ferro III à solução do cátodo e foi observado um escurecimento em sua coloração causado pelo íons de ferro (Fe3+). No cátodo adicionou-se hexano e, após agitação, fora observado a formação de duas fases, ressaltando a presença de I2.

6. Bibliografia

[1] Roteiro de experimento “Experimento 1: Eletrólise de Soluções Salinas e Obtenção de Hidrogênio”, Química Inorgânica de Materiais, UFABC. Disponível em: <https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxxdWltaWNhaW5vcmdhbmljYWRlbWF0ZXJpYWlzfGd4OjNlMjk4YmNiZTE4ZWM5OWM>. Acesso em: 04 de Outubro de 2017.

[2] VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa. Tradução de Antonio Gimeno, revisão de Shizuka Kuchiki e Yara Schramm. 5. ed. São Paulo: Mestre Jou, 1981. Título original: Textbook of macro and semimicro inorganic analysis, 5th ed.

[3] BIANCHI, J. C. A.; ALBRRECHT, C. H.; MAIA, D. J. Universo da química: ensino

médio: volume único. 1. Ed.- São Paulo: FTD, 2005.

[4] ABICLOR - Associação Brasileira da Indústria de Álcalis, Cloro e Derivados, A Indústria no Brasil. Disponívem em: <http://www.abiclor.com.br/a-industria-no-brasil/>. Acesso em : 05 de Outubro de 2017.

[5] CONSTANTINO, Mauricio Gomes; SILVA, Gil Valdo José; DONATE, Paulo Marcos.

Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: Editora da Universidade de São

Paulo, 2004. Pg. 55.

[6] QUIMLAB, Soluções em Química. Disponível em: <http://www.quimlab.com.br/guiadoselementos/sodio.htm> . Acesso em: 05 de Outubro de 2017.

[7] WHITE MARTINS, Usos e Aplicações para Gás Hidrogênio e Hidrogênio Líquido pela Indústria. Disponível em: <http://www.praxair.com.br/gases/buy-compressed-hydrogen-gas-or-liquid-hydrogen/?tab=ind%C3%BAstrias>.