A quantidade de eletricidade, expressa em faradays, necessária para eletrodepositar 28 g de Fe^2+ é igual a:
Dado: Fe=55,8 u.
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 Fe^2+. 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 ( Fe) é dada como 55,8 g/mol.
Usamos a fórmula:
Mols = MassaMassa Molar
Então:
Mols de Fe^2+ = 28, g55,8, g/mol approx 0,502, mol

Passo 3

Agora, precisamos considerar a valência do ferro na reação, que é +2, já que estamos lidando com Fe^2+. Isso significa que cada mol de Fe^2+ 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:
Q = n times F
onde:
  • n = Mols de Fe^2+ times Valência = 0,502, mol times 2 = 1,004, mol de elétrons é o número de mols de elétrons
  • Q = 1,004, mol times 96485, C/mol approx 96953, C é a constante de Faraday, que vale aproximadamente 96485 C/mol
Primeiro, calculamos os mols de elétrons necessários:
êé
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:
Faradays = QF = 96953, C96485, C/mol approx 1,004, faradays

Resposta

A quantidade de eletricidade necessária é aproximadamente 1 faraday. Portanto, a opção correta é a letra a) 1.

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