Uma corrente constante de 0,800 A foi usada para depositar cobre no cátodo e oxigênio no anodo de uma célula eletrolítica. Calcule quantas gramas de cada produto são formados em 15,2 minutos, assumindo que não ocorram outras reações de oxirredução.

Passo 1

Vamos lá! O enunciado fala sobre uma corrente elétrica constante de 0,800 A sendo usada para depositar cobre no cátodo e oxigênio no ânodo de uma célula eletrolítica. Precisamos calcular quantas gramas de cada produto (cobre e oxigênio) são formados em 15,2 minutos. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, como a quantidade de carga elétrica e as equações de reação de deposição.

Passo 2

Primeiro, vamos converter o tempo de 15,2 minutos para segundos, porque a corrente elétrica é medida em segundos. Sabemos que 1 minuto tem 60 segundos.

Passo 3

Agora, calculamos a quantidade total de carga elétrica (Q) usando a fórmula:
Onde:
  • (corrente elétrica)
  • (tempo)

Passo 4

Vamos calcular a massa de cobre depositada. A reação de deposição do cobre no cátodo é:
Isso significa que são necessários 2 mols de elétrons para depositar 1 mol de cobre. Usamos a constante de Faraday .
Primeiro, calculamos os mols de elétrons:
Como são 2 mols de elétrons por mol de cobre:
Agora, calculamos a massa de cobre usando a massa molar do cobre ( ):

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de oxigênio formada no ânodo. A reação de formação de oxigênio é:
Isso significa que são necessários 4 mols de elétrons para formar 1 mol de .
Primeiro, calculamos os mols de oxigênio:
Agora, calculamos a massa de oxigênio usando a massa molar do oxigênio ( ):

Resposta

Em 15,2 minutos, são formados aproximadamente 0,240 gramas de cobre no cátodo e 0,0605 gramas de oxigênio no ânodo.

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