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.
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 (
) que passa pelo sistema. A carga elétrica é dada pela fórmula:
Onde:
-
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:
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:
Passo 5
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, substituímos:
Resposta
A massa de cálcio depositada no cátodo é aproximadamente 30 g.