O que é eletrólise da água e qual seu principal produto gasoso?

É a decomposição da água por corrente elétrica, produzindo gás hidrogênio (H$_2$) e gás oxigênio (O$_2$).

Por que se utiliza água purificada na eletrólise para gerar oxigênio em submarinos?

A água purificada evita a formação de gases tóxicos, como o cloro (Cl$_2$), que podem surgir na eletrólise da água do mar devido à presença de íons cloreto.

Como uma solução básica remove CO$_2$ do ar?

O CO$_2$ reage com a base formando carbonatos ou bicarbonatos, que ficam dissolvidos na solução, retirando o gás do ambiente.

Por que soluções ácidas não são eficazes para absorver CO$_2$?

Soluções ácidas não reagem com CO$_2$ de modo a removê-lo do ar, pois o CO$_2$ é um óxido ácido e não sofre neutralização eficiente com ácidos.

Qual é a equação química simplificada da eletrólise da água?

2 H$_2$O(l) \rightarrow 2 H$_2$(g) + O$_2$(g)

O que ocorre se a eletrólise for feita diretamente com água do mar?

Pode ocorrer a liberação de gás cloro (Cl$_2$), que é tóxico, devido à presença de íons cloreto (Cl$^-$) na água do mar.

Por que é importante controlar o CO$_2$ em ambientes fechados como submarinos?

Altas concentrações de CO$_2$ podem causar intoxicação, dificultar a respiração e colocar em risco a saúde da tripulação.

Questão 62 — Os submarinos nucleares conseguem submergir por longos períodos, pois geram uma quantidade enorme de energia elétrica para ser usada internamente. Um…

UNICAMP 2025 Questão 62

Os submarinos nucleares conseguem submergir por longos períodos, pois geram uma quantidade enorme de energia elétrica para ser usada internamente. Um dos desafios a serem enfrentados diz respeito à manutenção da atmosfera interna da embarcação, o que garantiria condições respiráveis. Para tanto, controlam-se as concentrações de oxigênio e gás carbônico. Em vista dessa descrição, você, como responsável por essa manutenção, sugeriria a combinação das seguintes ações:

Resolução

Resposta correta: Letra B — para gerar O$_2$: eletrólise da água purificada do mar; para absorver o CO$_2$: uso de uma solução básica.

A questão aborda o controle da atmosfera em submarinos nucleares, focando na produção de oxigênio e na remoção de gás carbônico do ambiente interno. Para resolvê-la, é necessário compreender processos químicos como eletrólise da água (para gerar O$_2$) e reações de neutralização/absorção de CO$_2$ (para remover o gás carbônico). A eletrólise da água purificada do mar é o método viável para produzir oxigênio, pois a destilação não separa O$_2$, apenas purifica a água. Para absorver CO$_2$, utiliza-se uma solução básica, pois o gás carbônico reage com bases formando carbonatos ou bicarbonatos, removendo-o do ar. Soluções ácidas não absorvem CO$_2$ de forma eficiente. Assim, a alternativa correta é a B: eletrólise da água purificada do mar para gerar O$_2$ e uso de solução básica para absorver CO$_2$.

Comentários por alternativa

A para gerar O$_2$: destilação direta da água do mar; para absorver o CO$_2$: uso de uma solução ácida.

Errada. A destilação direta da água do mar não gera O$_2$, apenas separa componentes com diferentes pontos de ebulição. Além disso, soluções ácidas não absorvem CO$_2$ de forma eficiente.
B para gerar O$_2$: eletrólise da água purificada do mar; para absorver o CO$_2$: uso de uma solução básica.

Correta. A eletrólise da água purificada do mar produz O$_2$ (e H$_2$), e o uso de solução básica (como NaOH) absorve CO$_2$ por formação de carbonatos/bicarbonatos, retirando o gás do ambiente.
C para gerar O$_2$: destilação da água purificada do mar; para absorver o CO$_2$: uso de uma solução básica.

Errada. A destilação da água purificada não gera O$_2$, apenas separa impurezas. O uso de solução básica para absorver CO$_2$ está correto, mas o método de geração de O$_2$ está incorreto.
D para gerar O$_2$: eletrólise direta da água do mar; para absorver o CO$_2$: uso de uma solução ácida.

Errada. A eletrólise direta da água do mar é inviável devido à presença de íons que podem gerar gases tóxicos (como Cl$_2$). Além disso, soluções ácidas não absorvem CO$_2$ de modo eficiente.
E

Alternativa incompleta ou ausente, não apresenta uma proposta para análise.

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1 / 7

1. O que é eletrólise da água e qual seu principal produto gasoso?: É a decomposição da água por corrente elétrica, produzindo gás hidrogênio (H$_2$) e gás oxigênio (O$_2$).
2. Por que se utiliza água purificada na eletrólise para gerar oxigênio em submarinos?: A água purificada evita a formação de gases tóxicos, como o cloro (Cl$_2$), que podem surgir na eletrólise da água do mar devido à presença de íons cloreto.
3. Como uma solução básica remove CO$_2$ do ar?: O CO$_2$ reage com a base formando carbonatos ou bicarbonatos, que ficam dissolvidos na solução, retirando o gás do ambiente.
4. Por que soluções ácidas não são eficazes para absorver CO$_2$?: Soluções ácidas não reagem com CO$_2$ de modo a removê-lo do ar, pois o CO$_2$ é um óxido ácido e não sofre neutralização eficiente com ácidos.
5. Qual é a equação química simplificada da eletrólise da água?: 2 H$_2$O(l) \rightarrow 2 H$_2$(g) + O$_2$(g)
6. O que ocorre se a eletrólise for feita diretamente com água do mar?: Pode ocorrer a liberação de gás cloro (Cl$_2$), que é tóxico, devido à presença de íons cloreto (Cl$^-$) na água do mar.
7. Por que é importante controlar o CO$_2$ em ambientes fechados como submarinos?: Altas concentrações de CO$_2$ podem causar intoxicação, dificultar a respiração e colocar em risco a saúde da tripulação.

Questão 62 — Os submarinos nucleares conseguem submergir por longos períodos, pois geram uma quantidade enorme de energia elétrica para ser usada internamente. Um…

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