Numa eletrólise, duas células eletrolíticas são colocadas em série. Na primeira com solução de nitrato de prata (AgNO3) e na outra solução de sulfato cúprico ( CuSO4 ). Sabendo-se que na primeira cuba há deposição de 21,6 g de prata no cátodo, calcular a massa de cobre depositada na outra célula eletroquímica.
Resp: 6,36 g

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 ( AgNO3) 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:
m = Q cdot Mn cdot F
Onde:
  • m é a massa da substância depositada,
  • Q é a carga elétrica total,
  • M é a massa molar da substância,
  • n é o número de elétrons envolvidos na reação,
  • F é a constante de Faraday ( 96485 , C/mol).
Como as células estão em série, a carga elétrica ( Q) é a mesma para ambas.

Passo 3

Vamos começar calculando a quantidade de carga ( Q) usada na célula de prata.
A reação de deposição de prata no cátodo é:
Ag^+ + e^- Ag
Aqui, n = 1 porque só precisa de 1 elétron para cada átomo de prata depositado.
A massa de prata depositada é m = 21,6 , g. A massa molar da prata ( MAg) é aproximadamente 107,87 , g/mol.
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar Q:
Q = m cdot n cdot FM
Substituindo os valores:
Q = 21,6 , g cdot 1 cdot 96485 , C/mol107,87 , g/mol approx 19302 , C

Passo 4

Agora que temos a carga total Q, vamos usar isso para encontrar a massa de cobre depositada na segunda célula.
A reação de deposição de cobre no cátodo é:
Cu^2+ + 2e^- Cu
Aqui, n = 2 porque são necessários 2 elétrons para cada átomo de cobre depositado.
A massa molar do cobre ( MCu) é aproximadamente 63,55 , g/mol.
Usando a mesma fórmula:
m = Q cdot Mn cdot F
Substituindo os valores:
m = 19302 , C cdot 63,55 , g/mol2 cdot 96485 , C/mol approx 6,36 , g

Resposta

A massa de cobre depositada na segunda célula eletroquímica é de aproximadamente 6,36 , g.

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