Exercício 2.1 - Reações de oxidação-redução · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2025

2. 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.

2.1. A eletrólise da água pode ser traduzida por

$$2\text{ H}_2\text{O}\,(\text{l}) \longrightarrow 2\text{ H}_2\,(\text{g}) + \text{O}_2\,(\text{g})$$

Nesta reação, o hidrogénio