Numa eletrólise, duas células eletrolíticas são colocadas em série. Na primeira com solução de nitrato de prata e na outra solução de sulfato cúprico ( ). Sabendo-se que na primeira cuba há deposição de de prata no cátodo, calcular a massa de cobre depositada na outra célula eletroquímica.
Resp:

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. A gente tem duas células de eletrólise ligadas em série: uma com nitrato de prata ( ) onde se deposita 21,6 g de prata no cátodo, e outra com sulfato cúprico () onde queremos descobrir a massa de cobre que se deposita. Vamos precisar usar a Lei de Faraday da Eletrólise, que relaciona a quantidade de carga elétrica com a quantidade de substância depositada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Lei de Faraday:
Onde:
  • é a massa da substância depositada,
  • é a carga elétrica total,
  • é a massa molar da substância,
  • é o número de elétrons envolvidos na reação,
  • é a constante de Faraday ( ).
Como as células estão em série, a carga elétrica ( ) é a mesma para ambas.

Passo 3

Vamos começar calculando a quantidade de carga ( ) usada na célula de prata.
A reação de deposição de prata no cátodo é:
Aqui, porque só precisa de 1 elétron para cada átomo de prata depositado.
A massa de prata depositada é . A massa molar da prata ( ) é aproximadamente .
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar :
Substituindo os valores:

Passo 4

Agora que temos a carga total , vamos usar isso para encontrar a massa de cobre depositada na segunda célula.
A reação de deposição de cobre no cátodo é:
Aqui, porque são necessários 2 elétrons para cada átomo de cobre depositado.
A massa molar do cobre ( ) é aproximadamente .
Usando a mesma fórmula:
Substituindo os valores:

Resposta

A massa de cobre depositada na segunda célula eletroquímica é de aproximadamente .

Exercícios relacionados

A radiação de micro-ondas tem comprimento de onda em torno de . Calcule a frequência dessa radiação e a energia de um fóton na região de micro-ondas.
Uma parte de de uma solução de HCl de em água é combinada com de uma solução de NaOH de . Se os íons e dessas duas substâncias se combinam em uma proporção de 1:1 para formar água, qual será o pH da solução final a ?
Uma fonte de raio X emite radiação com frequência de . Calcule o comprimento de onda dessa radiação e a energia de um fóton correspondente.
Um sal de um metal de peso atômico 196,99 foi eletrolisado durante cinco minutos por uma corrente de , fornecendo um depósito de do metal no cátodo. A partir dos dados, qual o número de oxidação do metal no sal?
Resp: número de oxidação