IME/ITA ⇒ (IME 1997/98) Eletrólise Tópico resolvido

[luyudi]

A eletrólise de uma solução aquosa gera uma mistura gasosa hidrogênio-oxigênio para alimentar um maçarico. A mistura gasosa é armazenada em um recipiente com volume constante e iguala a 500 cm3 e o ar contido inicialmente no recipiente é totalmente removido antes de se iniciar a eletrólise. Por medida de segurança, o maçarico só pode ser operado quando a pressão no recipiente for de, pelo menos, 1,2 atm. Sabendo-se que a temperatura é de 27ºC e que a corrente da eletrólise é de 5A, determine o tempo para que pressão no recipiente atinja o valor mínimo de operação.
Dados: R = 0,082 atm.L.K-1mol-1; 1 Faraday = 1608 A.min.

Resposta

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Resposta: 10,50 minutos

[Jigsaw]

A eletrólise de uma solução aquosa gera uma mistura gasosa hidrogênio-oxigênio para alimentar um maçarico. A mistura gasosa é armazenada em um recipiente com volume constante e iguala a 500 cm3 e o ar contido inicialmente no recipiente é totalmente removido antes de se iniciar a eletrólise. Por medida de segurança, o maçarico só pode ser operado quando a pressão no recipiente for de, pelo menos, 1,2 atm. Sabendo-se que a temperatura é de 27ºC e que a corrente da eletrólise é de 5A, determine o tempo para que pressão no recipiente atinja o valor mínimo de operação.
Dados: R = 0,082 atm.L.K-1mol-1; 1 Faraday = 1608 A.min.

luyudi,

ânodo (+) [tex3]\mathsf{2\ H_2O_{(l)}\rightarrow O_{2(g)}+4\ H^+_{(aq)}+4\ e^-}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\mathsf{2\ H_2O_{(l)}\rightarrow O_{2(g)}+4\ H^+_{(aq)}+4\ e^-}[/tex3]

cátodo (-) [tex3]\mathsf{4\ H_2O_{(l)}+4\ e^-\rightarrow 2\ H_{2(g)}+4\ OH^-_{(aq)}}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{4\ H_2O_{(l)}+4\ e^-\rightarrow 2\ H_{2(g)}+4\ OH^-_{(aq)}}[/tex3]

I) [tex3]\mathsf{PV = nRT \rightarrow 1,2.500.10^{-3}=n.0,082.300}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{PV = nRT \rightarrow 1,2.500.10^{-3}=n.0,082.300}[/tex3]

[tex3]\mathsf{n=0,024\ mols}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{n=0,024\ mols}[/tex3]

II) [tex3]\begin{cases}
\mathsf{4\ mols\ de\ e^-=3\ mols\ H_2\ e\ O_2} \\
\mathsf{x=0,024\ mols}
\end{cases}[/tex3]

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[tex3]\begin{cases}
\mathsf{4\ mols\ de\ e^-=3\ mols\ H_2\ e\ O_2} \\
\mathsf{x=0,024\ mols}
\end{cases}[/tex3]

[tex3]\mathsf{x = 0,032\ mols\ e^-}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{x = 0,032\ mols\ e^-}[/tex3]

II) [tex3]\boxed{\mathsf{t=\frac{96.500\times0,032}{5}=617,3\ s=10,3\ min}}[/tex3]

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[tex3]\boxed{\mathsf{t=\frac{96.500\times0,032}{5}=617,3\ s=10,3\ min}}[/tex3]

[Jigsaw]

A eletrólise de uma solução aquosa gera uma mistura gasosa hidrogênio-oxigênio para alimentar um maçarico. A mistura gasosa é armazenada em um recipiente com volume constante e iguala a 500 cm3 e o ar contido inicialmente no recipiente é totalmente removido antes de se iniciar a eletrólise. Por medida de segurança, o maçarico só pode ser operado quando a pressão no recipiente for de, pelo menos, 1,2 atm. Sabendo-se que a temperatura é de 27ºC e que a corrente da eletrólise é de 5A, determine o tempo para que pressão no recipiente atinja o valor mínimo de operação.
Dados: R = 0,082 atm.L.K-1mol-1; 1 Faraday = 1608 A.min.

luyudi, há uma resolução alternativa no Forum PiR2:

https://pir2.forumeiros.com/t122219-eletroquimica-ime