CÁLCULOS DE ELETRÓLISE

ALÔ PESSOAL!


Semana que vem tem química no ENEM !
Um dos assuntos que costuma cair é Eletrólise, na parte que se refere à quantidade de massa depositada ou a corrente que foi utilizada.
Vamos ver exercícios que abordam esses dois aspectos.
Primeiro lembre que Eletrólise é a reação de oxi redução que é provocada pela corrente elétrica, ou seja, não é espontânea como uma pilha.
A função do gerador é "injetar" elétrons no circuito através do seu polo negativo e "aspirar" esses elétrons através do polo positivo.
Para isso é preciso lembrar de :


CONSTANTE DE FARADAY = CARGA ELÉTRICA DE UM MOL DE ELÉTRONS E VALE 96500 COULOMB.
A MASSA DE UMA SUBSTANCIA QUE SOFRE ELETRÓLISE É DIRETAMENTE PROPORCIONAL Á QUANTIDADE DE ELÉTRONS QUE ATRAVESSA A SOLUÇÃO


 I = Q/T ONDE I = INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA- MEDIDA EM ÀMPERE
Q = QUANTIDADE DE ELÉTRONS MEDIDA EM COLOUMB
T= TEMPO CORRSPONDENTE À PASSAGEM DOS ELÉTRONS.( em segundos)


Nesta postagem vamos ver os cálculos das massas envolvidas.
Em outra postagem estudaremos o processo da eletrólise.


1- Qual a quantidade de metal depositada pela passagem de 0,8 faraday / mol  através de uma solução de prata ? Dado Ag = 108 u


para depositar 1 mol precisa de 0,8 F
1 mol = 108 -->;  108 g -------->; 1 F
                              x   g --------> 0,8 F  ---------> x = 108. 0,8= 86,4 g de prata depositadas








2- Na eletrólise de uma solução aquosa de sulfato férrico, quantos gramas de ferro metálico são libertados por 9.650 coulombs?
O que importa no sulfato férrico é o ferro cuja massa é 56 g/ mol
1 mol de ferro usa 96500 C
56 g -------> 96500C
X g -------->  9650 C
                                X = 56 . 9650/96500 = 5,6 g de ferro metálico.




3- Calcule a massa de obre metálico depositada por uma corrente elétrica de 1,93 A que atravessa uma solução de sulfato cúprico durante 10 minutos. Cu = 63,5 u
 passe o tempo para segundos = 10 minutos = 600 s
Q = i.t
Q = 1,93 x 600 = 1158C


Na eletrólise do sulfato de cobre:
CuSO4   temos a deposição de cobre no catodo segundo a equação:
Cu+² +  2 e-  ---------------> Cu
            2x96500C---------> 63,5 g
            1158C -------------> x g   ------------------- x = 0,381 g de cobre




4-   (UERJ) - O magnésio, graças a sua leveza, é usado na indústria espacial e aeronáutica, em aparelhos óticos e equipamentos em geral. As ligas de magnésio, muito resistentes, são empregadas na fabricação de motores e fuselagens de aviões. A maior parte deste metal é produzida pela eletrólise ígnea do cloreto de magnésio obtido da água do mar. Ao passarmos uma corrente elétrica de carga de 19.300 C através de cloreto de magnésio fundido, são produzidas massas de magnésio metálico e de gás cloro, em gramas, respectivamente iguais a:
A) 2,4 e 3,55 

B) 2,4 e 7,10 

C) 4,8 e 7,10 

D) 4,8 e 14,2

Resposta: b.

Resolução: 
Segundo a lei de Faraday, 96500 C correspondem a 1 mol de elétrons. Assim:
96500 -------- 1 mol de elétrons
19300 -------- x
x = 0,2 mol de elétrons

Magnésio
Mg+2 + 2e- → Mg
24,3 g de Mg -------- 2 mols de elétrons
x -------- 0,2 mols de elétrons
x = 2,43 g

Cloro
2 Cl- → Cl2 + 2e-
71 g de Cl -------- 2 mols de elétrons
x -------- 0,2 mols de elétrons
x = 7,1 g

 5-ENEM 2010 - A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de, aproximadamente, 99,9 %. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente. Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10 A. A massa de cobre puro recuperada é de, aproximadamente 

Dados: Constante de Faraday F = 96.500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5. 

A) 0,02 g. 

B) 0,04 g. 

C) 2,40 g. 

D) 35,5 g. 

E) 71,0 g

Resposta: d.

Resolução:

t = 3 h = 180 min = 10800 seg
i = 10 A
Q = ?
Utilizando a fórmula abaixo, calculamos a carga:
Q = i . t
Q = 10 . 10800
Q = 108000 C

Ocorreu o seguinte no cátodo:
Cu2+ (aq) + 2e– → Cu

Portanto:
1 mol de Cu → 2 mols de e-
63,5 g ----------- 2 x 96500 C
x ----------- 108000 C
x = 35,5 g de cobre puro recuperada

fontes:
https://www.questoesdosvestibulares.com.br/2017/12/eletrolise.html
https://www.mundoeducacao.bol.uol.com.br
Química- volume 2- Feltre