Determine o tempo, em segundos, necessário para produzir exatamente
de
metálico a partir de
fundido, usando uma corrente de
. Escreva sua resposta com três algarismos significativos
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de eletroquímica juntos! A gente precisa descobrir quanto tempo, em segundos, leva para produzir exatamente 1,00 mol de magnésio (
) a partir de
fundido, usando uma corrente de 12,0 ampères. Para isso, vamos usar conceitos de eletrólise e as Leis de Faraday.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que na eletrólise, a quantidade de substância produzida está diretamente relacionada à quantidade de carga elétrica que passa pelo eletrólito. Isso é descrito pela segunda Lei de Faraday, que nos diz que a quantidade de matéria (
) produzida é proporcional à carga elétrica (
) utilizada:
Onde:
-
é a quantidade de matéria em mols, -
é a carga elétrica em coulombs, -
é o número de elétrons transferidos por mol de íon ( precisa de 2 elétrons para formar ), -
é a constante de Faraday ( ).
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o tempo (
) necessário para produzir 1,00 mol de
. Sabemos que a carga elétrica (
) está relacionada à corrente elétrica (
) e ao tempo (
) pela fórmula:
Então, podemos reescrever a equação da quantidade de matéria para encontrar o tempo:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
Substituindo esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular isso:
Resposta
O tempo necessário para produzir 1,00 mol de
é de aproximadamente
.