Físico-Química

Mensagem não lidapor **steffany** » 06 Ago 2014, 13:02 · Mensagem não lida por **steffany** » 06 Ago 2014, 13:02

Suponha que a corrente elétrica de 8 amperes produzida pela célula a combustível mais eficiente que os pesquisadores conseguiram construir seja utilizada para realizar a eletrólise de 10 litros de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) de concentração igual a 0,5 mol/L. Sabendo-se que a constante de Faraday é igual a 96 500 C/mol, para que todos os íons [tex3]Cu^{2+}[/tex3] presentes na solução sejam reduzidos a cobre metálico no cátodo, estima-se que o tempo necessário, em horas, seja de, aproximadamente,

(A) 89.
(B) 34.
(C) 48.
(D) 15.
(E) 62.

Resposta

Gab.: B

Obrigada.

A equação química reação de redução em questão é a seguinte:
$Cu_{(aq)}^{2+} +2e^- \rightarrow Cu_{(s)}^o$

Como há $10 \ \ell$ de solução $0,5 \ mol/\ell$ de $Cu_{(aq)}^{2+}$ , temos, portanto, $0,5 \times 10=5 \ mol$ desses íons em solução.

Note que, pela estequeometria da reação, 1 mol de $Cu_{(aq)}^{2+}$ necessita de $2 \ mol$ de elétrons para se reduzir, portanto, $5 \ mols$ de cobre necessitarão de $10 \mols$ de elétrons.

Como a carga de $1\ mol$ de elétrons é $96.500 \ C$ , a carga de $10 \mols$ de elétrons será de $965.000 \ C$ . Daí:

$i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}$ , onde
$i$ é a corrente elétrica que passa no sistema em segundos;
$\Delta Q$ é a carga elétrica utilizada na eletrólise num dado tempo;
$\Delta t$ é o tempo de eletrólise.

$i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}$
$8=\frac{965.000}{\Delta t}$
$\Delta t=\frac{965.000}{8}=120.625 \ s=33,51 \ h$

Espero ter ajudado!

Mensagem não lidapor **steffany** » 08 Ago 2014, 14:10 · Mensagem não lida por **steffany** » 08 Ago 2014, 14:10

Ajudou muito

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