Para os exercícios a seguir, use os dados da tabela de potenciais padrão de redução. Para a reação de oxidação e redução da água a
:
Desconsidere fatores como passivação ou sobrepotencial.
Determine quantidade em mols de elétrons necessários parar produzir as seguintes substâncias numa célula eletrolítica:
(a)
de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre (II);
(b) 200 g de alumínio a partir de óxido de alumínio fundido;
© 200 L de gás oxigênio a 273 K e 1atm a partir de uma solução aquosa de sulfato de sódio.
Determine quantidade em mols de elétrons necessários parar produzir as seguintes substâncias numa célula eletrolítica:
(a)
(b) 200 g de alumínio a partir de óxido de alumínio fundido;
© 200 L de gás oxigênio a 273 K e 1atm a partir de uma solução aquosa de sulfato de sódio.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos descobrir quantos mols de elétrons são necessários para produzir 5,12 gramas de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre (II) em uma célula eletrolítica. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria de reações de oxidação e redução e cálculo de mols.
Passo 2
Vamos começar calculando quantos mols de cobre correspondem a 5,12 gramas. Para isso, precisamos da massa molar do cobre (Cu). A massa molar do Cu é aproximadamente 63,55 g/mol.
Usamos a fórmula:
Então:
Passo 3
Agora, precisamos saber quantos elétrons são necessários para cada mol de Cu que será depositado. A reação de redução do cobre é:
Isso significa que 2 mols de elétrons são necessários para cada mol de Cu depositado.
Passo 4
Multiplicamos os mols de Cu pelos mols de elétrons por mol de Cu:
Resposta
São necessários aproximadamente 0,161 mols de elétrons para produzir 5,12 gramas de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre (II).