Mestre Panda

Dificuldade: fácil

Mostrar Enunciado do Grupo

O di-hidrogénio, necessário para a produção de amoníaco, pode ser produzido por eletrólise da água.

A eletrólise da água, $\text{H}_2\text{O} (\text{l})$, é uma reação de oxidação-redução provocada pela passagem de corrente elétrica contínua entre dois elétrodos mergulhados na água, formando di-hidrogénio, $\text{H}_2(\text{g})$, e dioxigénio, $\text{O}_2(\text{g})$, como se representa esquematicamente na Figura 1. Obtém-se «hidrogénio verde» quando, para a eletrólise da água, se recorre a energia elétrica proveniente de fontes renováveis.

Investigações recentes mostram que a eficiência da produção de $\text{H}_2(\text{g})$ aumenta quando se submetem os elétrodos a ultrassons, uma vez que os gases formados são mais rapidamente removidos da superfície dos elétrodos.

No destaque lateral da Figura 1, representam-se as zonas de compressão e de rarefação da água, junto ao elétrodo positivo, formadas devido à propagação dos ultrassons emitidos pelo altifalante.

Questão:

A passagem de corrente elétrica através da água pode ser facilitada adicionando-se, por exemplo, hidróxido de potássio, $\text{KOH}$ ($M = 56,11 \text{ g mol}^{-1}$), uma base forte muito solúvel em água.

O pH da solução pode ser medido com um aparelho medidor de pH. Este possui dois elétrodos, entre os quais se estabelece uma diferença de potencial, $U$, que é função do pH da solução.

A Figura 4 apresenta o gráfico do módulo da diferença de potencial, $|U|$, em função do pH da solução em análise, a 25 °C.

Admita que, ao medir o pH de uma solução de $\text{KOH}$, se estabelece uma diferença de potencial aos terminais dos elétrodos idêntica à que se obteria aos terminais de uma resistência de $2,0 \times 10^6 ~\Omega$ percorrida por uma corrente de $1,75 \times 10^{-7} \text{ A}$.

Determine a massa de $\text{KOH}$ necessária para preparar $500 \text{ cm}^3$ dessa solução.

Apresente todos os cálculos efetuados.

Fonte: Exame Física e Química A - 2025, 2ª Fase - Grupo 2 Exercício 2.5

Exercício Anterior

Próximo Exercício

Comentários

Neste momento, não há comentários para este exercício.

Para comentar, por favor inicia sessão ou cria uma conta.

Selecionar Exercício

Questão:

Escreve a tua resposta aqui:

Comentários