O magnésio metálico pode ser obtido pela eletrólise de
fundido. Quantos minutos são necessários para galvanizar
de Mg a partir de
fundido usando uma corrente de 3,50 A?
Resp. 142,8 g, 378 min
Resp. 142,8 g, 378 min
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata de eletrólise, que é um processo onde usamos eletricidade para causar reações químicas. Aqui, queremos descobrir quantos minutos precisamos para produzir 10 gramas de magnésio (Mg) a partir do cloreto de magnésio fundido (
) usando uma corrente de 3,50 A. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre as Leis de Faraday e fazer alguns cálculos envolvendo massa molar e carga elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a quantidade de mols de magnésio que correspondem a 10,00 g. Para isso, precisamos da massa molar do Mg. Sabemos que a massa molar do Mg é aproximadamente 24,305 g/mol.
Passo 3
Sabemos que na eletrólise do
, cada mol de Mg requer 2 mols de elétrons, já que o Mg tem uma valência de +2. Portanto, a quantidade total de mols de elétrons necessários é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a carga total necessária usando a constante de Faraday. Sabemos que 1 mol de elétrons carrega aproximadamente 96485 C (Coulombs). Assim:
Passo 5
Para encontrar o tempo necessário, usamos a relação entre carga, corrente e tempo:
Onde:
- $ Q $ é a carga total (79442 C)
- $ I $ é a corrente (3,50 A)
Então,
Passo 6
Vamos converter os segundos em minutos dividindo por 60:
Resposta
São necessários aproximadamente 378 minutos para galvanizar 10,00 g de Mg usando uma corrente de 3,50 A.