Físico-Química ⇒ Eletrólise Tópico resolvido

[Ranier123]

(Ufes) Uma célula eletrolítica industrial, para produzir alumínio, utiliza uma correntede19.300A. Admitindo uma eficiência de 90% no processo industrial, pode-se afirmar que em um dia são produzidos aproximadamente:

a)420kg
b)500kg
c)210kg
d)350kg
e)140kg

Alguém poderia me ajudar a como chegar nesse resposta?

Resposta

---

e

[MateusQqMD]

Olá, Ranier123

Vamos começar calculando a carga elétrica utilizada em um dia de produção:

[tex3]\text{Q} = \text{i} \cdot \text{t} \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\, \text{Q} = 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \, \text{C},[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text{Q} = \text{i} \cdot \text{t} \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\, \text{Q} = 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \, \text{C},[/tex3]

lembre-se que o tempo deve aparecer em segundos.

A reação de redução de produção do alumínio é a seguinte:

[tex3]\begin{align}& && \text{Al}^{3+}_{(\text{s})} & + && 3 \,\text{e}^{-} && \longrightarrow ⠀⠀⠀⠀ & \text{Al}_{(\text{s})} \\
\end{align}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\begin{align}& && \text{Al}^{3+}_{(\text{s})} & + && 3 \,\text{e}^{-} && \longrightarrow ⠀⠀⠀⠀ & \text{Al}_{(\text{s})} \\
\end{align}[/tex3]

Segue, daí, que

[tex3]\begin{align} \hspace{4cm}3 \, \text{mol de e}^- \quad ---- \quad & 3 \cdot 96500 \, \text{C} \quad ---- \quad 27 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \\\\
& 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \text{C} \quad ---- \quad \text{x} \\\\


& \frac{ 3 \cdot 96500 }{ 19300 \cdot 24 \cdot 3600 } = \frac{ 27 }{ \text{x} } \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\, \text{x} = 155520 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \,\, \text{ou} \,\, \text{x} \approx 155,5 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}

\end{align}
[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\begin{align} \hspace{4cm}3 \, \text{mol de e}^- \quad ---- \quad & 3 \cdot 96500 \, \text{C} \quad ---- \quad 27 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \\\\
& 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \text{C} \quad ---- \quad \text{x} \\\\


& \frac{ 3 \cdot 96500 }{ 19300 \cdot 24 \cdot 3600 } = \frac{ 27 }{ \text{x} } \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\, \text{x} = 155520 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \,\, \text{ou} \,\, \text{x} \approx 155,5 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}

\end{align}
[/tex3]

Mas como o rendimento da reação é de apenas [tex3]90\%,[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]90\%,[/tex3]

a produção real será de [tex3]0,9 \cdot 155,5 \approx 140 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]0,9 \cdot 155,5 \approx 140 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}.[/tex3]

[Ranier123]

Olá, Ranier123

Vamos começar calculando a carga elétrica utilizada em um dia de produção:

[tex3]\text{Q} = \text{i} \cdot \text{t} \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\, \text{Q} = 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \, \text{C},[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text{Q} = \text{i} \cdot \text{t} \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,\, \text{Q} = 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \, \text{C},[/tex3]

lembre-se que o tempo deve aparecer em segundos.

A reação de redução de produção do alumínio é a seguinte:

[tex3]\begin{align}& && \text{Al}^{3+}_{(\text{s})} & + && 3 \,\text{e}^{-} && \longrightarrow ⠀⠀⠀⠀ & \text{Al}_{(\text{s})} \\
\end{align}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\begin{align}& && \text{Al}^{3+}_{(\text{s})} & + && 3 \,\text{e}^{-} && \longrightarrow ⠀⠀⠀⠀ & \text{Al}_{(\text{s})} \\
\end{align}[/tex3]

Segue, daí, que

[tex3]\begin{align} \hspace{4cm}3 \, \text{mol de e}^- \quad ---- \quad & 3 \cdot 96500 \, \text{C} \quad ---- \quad 27 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \\\\
& 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \text{C} \quad ---- \quad \text{x} \\\\


& \frac{ 3 \cdot 96500 }{ 19300 \cdot 24 \cdot 3600 } = \frac{ 27 }{ \text{x} } \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\, \text{x} = 155520 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \,\, \text{ou} \,\, \text{x} \approx 155,5 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}

\end{align}
[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\begin{align} \hspace{4cm}3 \, \text{mol de e}^- \quad ---- \quad & 3 \cdot 96500 \, \text{C} \quad ---- \quad 27 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \\\\
& 19300 \cdot 24 \cdot 3600 \text{C} \quad ---- \quad \text{x} \\\\


& \frac{ 3 \cdot 96500 }{ 19300 \cdot 24 \cdot 3600 } = \frac{ 27 }{ \text{x} } \,\,\,\, \Rightarrow \,\,\, \text{x} = 155520 \, \text{g de } \text{Al}_{(\text{s})} \,\, \text{ou} \,\, \text{x} \approx 155,5 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}

\end{align}
[/tex3]

Mas como o rendimento da reação é de apenas [tex3]90\%,[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]90\%,[/tex3]

a produção real será de [tex3]0,9 \cdot 155,5 \approx 140 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]0,9 \cdot 155,5 \approx 140 \, \text{kg de } \text{Al}_{(\text{s})}.[/tex3]

Muito obrigado, só tinha esquecido de fazer o rendimento no final.