O alumínio é produzido pela eletrólise de seu óxido dissolvido em criolita fundida (Na3 AlF6). Encontre a massa de alumínio que pode ser produzida em 1 dia em uma célula eletrolítica que opera continuamente com 1,00 times 10^5 A. A criolita não reage (dados: MMAl=26,98 g mol^-1, F=96485 C / mol e e^-)
b) 8,05 times 10^5 g

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre a produção de alumínio pela eletrólise! O enunciado nos diz que o alumínio é produzido a partir do óxido de alumínio dissolvido em criolita fundida ( Na3AlF6). A gente precisa descobrir quanto de alumínio pode ser produzido em 1 dia usando uma célula eletrolítica que opera com uma corrente de 1,00 times 10^5 A. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, como a relação entre carga elétrica, quantidade de matéria e massa.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a carga elétrica ( Q), a corrente ( I) e o tempo ( t):
Q = I times t
A gente precisa calcular a carga total que passa pela célula em 1 dia. Sabemos que a corrente é 1,00 times 10^5 A e 1 dia tem 86400 segundos. Então:
Q = 1,00 times 10^5 A times 86400 s = 8,64 times 10^9 C

Passo 3

Agora, vamos usar a relação entre a carga elétrica e a quantidade de matéria de elétrons envolvidos na reação. A fórmula é:
n = QF
Onde F é a constante de Faraday, que vale 96485 C/mol e^-. Substituindo os valores:
n = 8,64 times 10^9 C96485 C/mol e^- approx 89600 mol e^-

Passo 4

Sabemos que para cada mol de alumínio ( Al) produzido, são necessários 3 mols de elétrons, já que a reação de redução do alumínio é:
Al^3+ + 3e^- Al
Então, a quantidade de mols de alumínio produzidos ( nAl) é:
nAl = n3 = 89600 mol e^-3 approx 29867 mol Al

Passo 5

Finalmente, para encontrar a massa de alumínio produzida, usamos a massa molar do alumínio ( MMAl = 26,98 g/mol):
m = nAl times MMAl = 29867 mol times 26,98 g/mol approx 805000 g

Resposta

A massa de alumínio produzida em 1 dia é aproximadamente 8,05 times 10^5 g.

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