Considere 96.500 C como a carga elétrica relativa a 1 mol de elétrons. Assim, é correto afirmar que, na eletrólise ígnea do cloreto de cálcio, pela passagem de oito Amperes de eletricidade, durante cinco horas, depositase no catodo, aproximadamente, a seguinte massa de metal:
a) 10 g. b) 20 g. c) 30 g. d) 40 g. e) 50 g.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. A questão trata de eletrólise ígnea do cloreto de cálcio (CaCl₂) e quer saber qual a massa de metal (cálcio) que será depositada no cátodo quando passam 8 Amperes de eletricidade durante 5 horas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletrólise e Lei de Faraday, que relaciona a quantidade de carga elétrica com a massa de substância depositada.

Passo 2

Vamos calcular a carga elétrica total ( Q = I times t ) que passa pelo sistema. A carga elétrica é dada pela fórmula:
5 horas = 5 times 3600 = 18000 segundos
Onde:
  • Q = 8 , A times 18000 , s = 144000 , C é a corrente elétrica (8 A)
  • é o tempo em segundos
Primeiro, precisamos converter o tempo de horas para segundos:
Então,

Passo 3

Agora, vamos usar a Lei de Faraday, que relaciona a carga elétrica com a massa do metal depositado:
m = M times Qn times F
Onde:
  • é a massa do metal depositado
  • é a massa molar do metal (cálcio, , que é aproximadamente 40 g/mol)
  • é a carga elétrica total (144000 C)
  • é o número de elétrons envolvidos na reação (para o cálcio, porque Ca²⁺ perde 2 elétrons)
  • é a constante de Faraday (96.500 C/mol e⁻)

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
m = 40 , g/mol times 144000 , C2 times 96500 , C/mol e^-

Passo 5

Vamos calcular o denominador primeiro:
2 times 96500 = 193000 , C/mol e^-
Agora, substituímos:
m = 40 times 144000193000
m = 5,760,000193,000 approx 29.835 , g

Resposta

A massa de cálcio depositada no cátodo é aproximadamente 30 g.

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