A quantidade de eletricidade, expressa em faradays, necessária para eletrodepositar 28 g de
é igual a:
Dado:
.
a) 1 b) 2 c) 22,4 d) 28 e) 56
Dado:
a) 1 b) 2 c) 22,4 d) 28 e) 56
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que pede para calcular a quantidade de eletricidade, medida em faradays, necessária para eletrodepositar 28 gramas de íons
. Para resolver isso, vamos precisar usar a Lei de Faraday da Eletroquímica. Basicamente, essa lei relaciona a quantidade de carga elétrica com a quantidade de substância que vai sofrer a reação de eletrodeposição.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a quantidade de mols de ferro que corresponde a 28 gramas. A massa molar do ferro (
) é dada como 55,8 g/mol.
Usamos a fórmula:
Então:
Passo 3
Agora, precisamos considerar a valência do ferro na reação, que é +2, já que estamos lidando com
. Isso significa que cada mol de
requer 2 mols de elétrons para ser reduzido e depositado no eletrodo.
Passo 4
A quantidade de carga elétrica (Q) necessária pode ser calculada usando a relação:
onde:
-
é o número de mols de elétrons -
é a constante de Faraday, que vale aproximadamente 96485 C/mol
Primeiro, calculamos os mols de elétrons necessários:
Então:
Passo 5
Como a pergunta quer a quantidade de eletricidade em faradays, e sabemos que 1 faraday é igual a aproximadamente 96485 C, vamos converter a carga elétrica calculada para faradays:
Resposta
A quantidade de eletricidade necessária é aproximadamente 1 faraday. Portanto, a opção correta é a letra a) 1.