4. Foi perguntado a um engenheiro de uma indústria: em quantos dias seria possível produzir,
por meio de eletrólise, do metal magnésio sólido, utilizando para isto cloreto de magnésio fundido e uma corrente de ?
Passo 1
Oi, galerinha! Tudo bom? Para a gente conseguir responder o que o enunciado quer, primeiro temos que entender o que está aconteceno nesse processo!
Ele disse que estamos produzindo magnésio solido a partir de cloreto de magnésio fundido. No cloreto de magnésio, nós temos o magnésio na sua forma catiônica, ou seja, nós temos . Para esse cátion virar magnésio metálico, ele sofre um processo de redução. A semi-reação de redução fica assim:
Portanto, para produzirmos um mol de magnésio precisamos de dois mols de elétrons.
Agora precisamos calcular quantos mols de elétrons são necessários para produzir de .
Passo 2
A massa atômica de magnésio é . Logo,
Note que . Resolvendo a regra de 3, ficamos com
Como sabemos que a relação de mol de magnésio para elétrons é . Vamos precisar de .
Agora só faltar calcular o tempo necessário!
Passo 3
Temos a seguinte relação:
Onde, é a corrente aplicada, é o tempo, é a quantidade de elétrons envolvidas e é a constante de Faraday.
Substituindos os valores ficamos com:
Agora só precisamos passar esse valor para dias. Lembrando que um dia tem , cada hora tem e cada minuto tem Logo: