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:
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
.