O magnésio metálico pode ser obtido pela eletrólise de MgCl2 fundido. Quantos minutos são necessários para galvanizar 10,00 g de Mg a partir de MgCl2 fundido usando uma corrente de 3,50 A?
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 ( MgCl2) 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.
Mols de Mg = MassaMassa Molar = 10,00, g24,305, g/mol approx 0,4117, mol

Passo 3

Sabemos que na eletrólise do MgCl2, 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:
Mols de elétrons = 0,4117, mol times 2 = 0,8234, mol 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:
Carga Total = 0,8234, mol times 96485, C/mol approx 79442, C

Passo 5

Para encontrar o tempo necessário, usamos a relação entre carga, corrente e tempo:
Q = I times t Rightarrow t = QI
Onde:
  • $ Q $ é a carga total (79442 C)
  • $ I $ é a corrente (3,50 A)
Então,
Q

Passo 6

Vamos converter os segundos em minutos dividindo por 60:
t approx 22698, s60 approx 378,3, min

Resposta

São necessários aproximadamente 378 minutos para galvanizar 10,00 g de Mg usando uma corrente de 3,50 A.

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