Eletrolisando-se, durante 300 segundos, uma solução de sulfato de cobre II com uma corrente elétrica de 1,93 A, verificou-se que a massa de cobre metálico depositado no cátodo foi de
. Em função dos valores apresentados acima, qual é o rendimento do processo?
Resp: 94,5%
Resp: 94,5%
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de eletroquímica, mais especificamente sobre eletrólise. A questão fala que durante 300 segundos, com uma corrente de 1,93 A, foi depositada 0,180 g de cobre no cátodo a partir de uma solução de sulfato de cobre II. Precisamos descobrir qual foi o rendimento desse processo. Para resolver isso, vamos precisar lembrar da relação entre carga elétrica, quantidade de matéria e massa depositada, usando a Lei de Faraday.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de carga (em coulombs) que passou pela solução. A fórmula para isso é:
onde
é a corrente elétrica e
é o tempo.
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, precisamos descobrir quantos mols de elétrons foram transferidos. A carga de um mol de elétrons (1 Faraday) é aproximadamente 96485 C/mol. Então:
Passo 4
Sabemos que o cobre tem valência 2 na solução (
). Isso significa que cada mol de cobre precisa de 2 mols de elétrons para ser depositado. Então, a quantidade teórica de cobre que deveria ser depositada é:
Passo 5
Agora, vamos converter os mols de cobre para massa. A massa molar do cobre (Cu) é aproximadamente 63,55 g/mol.
Passo 6
A gente tem a massa real de cobre depositado, que é 0,180 g. Para achar o rendimento, vamos comparar a massa real com a massa teórica:
Substituindo:
Resposta
O rendimento do processo é de aproximadamente 94,5%.
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Resp:
Resp:
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Resp: 73,6 h
Resp: 73,6 h
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