Calcule o tempo necessário para uma corrente constante de
depositar
de
a partir do Tl (III) no cátodo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir quanto tempo leva para uma corrente de 0,800 A depositar 0,100 g de tálio (Tl) no cátodo. Isso está dentro da área de Eletroquímica, especificamente usando a Lei de Faraday. Vamos precisar saber a massa molar do tálio, a carga envolvida na reação e como relacionar corrente, carga e tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a quantidade de matéria (em moles) de tálio que queremos depositar. A massa do tálio é 0,100 g. A massa molar do tálio (Tl) é aproximadamente 204,38 g/mol. Então, usamos a fórmula:
Onde:
- $ n $ é a quantidade de matéria,
- $ m $ é a massa,
- $ M $ é a massa molar.
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, precisamos saber quantos elétrons são necessários para depositar cada mol de tálio. Como estamos partindo de Tl (III), que tem uma valência de +3, cada átomo de Tl precisa de 3 elétrons para ser reduzido a Tl⁰. Portanto, o número de moles de elétrons ($ n_e $) é:
Passo 4
A próxima etapa é calcular a carga total necessária usando a constante de Faraday ($ F = 96485 , C/mol e⁻
Q $) é dada por:
Passo 5
Finalmente, para encontrar o tempo ($ t
I $) e tempo:
Substituindo os valores:
Resposta
O tempo necessário para depositar 0,100 g de tálio com uma corrente de 0,800 A é aproximadamente 177 segundos.