Uma das reações eletródicas na bateria de chumbo é:
Pb(s)+HSO4^-(aq)+H2 O(l) PbSO4(s)+H3 O^+(aq)+2 e
Se a bateria fornece 1,50 A, e se o eletrodo de chumbo contiver 427 g de chumbo, durante quanto tempo a corrente pode fluir até todo o chumbo do eletrodo ser consumido?
Resp: 73,6 h

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos uma reação eletródica em uma bateria de chumbo e queremos descobrir por quanto tempo a corrente de 1,50 A pode fluir até que todo o chumbo do eletrodo seja consumido. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de eletricidade e química, especialmente relacionados à quantidade de carga elétrica e à quantidade de substância envolvida na reação.

Passo 2

Primeiro, precisamos descobrir quantos mols de chumbo (Pb) estão presentes nos 427 g fornecidos. Para isso, usamos a massa molar do chumbo. A massa molar do Pb é aproximadamente 207,2 g/mol.
Mols de Pb = Massa de PbMassa molar de Pb = 427, g207,2, g/mol approx 2,06, mol

Passo 3

Agora, analisamos a reação fornecida:
Pb(s) + HSO4^-(aq) + H2O(l) PbSO4(s) + H3O^+(aq) + 2, e^-
Podemos ver que para cada mol de Pb consumido, são liberados 2 mols de elétrons. Isso significa que cada mol de Pb gera 2 mols de carga elétrica.

Passo 4

Agora, calculamos a quantidade total de elétrons gerados pela reação:
Elétrons totais = 2 times Mols de Pb = 2 times 2,06, mol = 4,12, mol é

Passo 5

Sabemos que 1 mol de elétrons corresponde à uma quantidade de carga chamada de Faraday, que é aproximadamente 96485 C/mol. Então, a carga total (Q) gerada é:
Q = Mols de elétrons times Faraday = 4,12, mol times 96485, C/mol approx 397,168, C é

Passo 6

Agora, usando a relação entre carga, corrente e tempo:
Q = I times t Rightarrow t = QI
Onde:
  • t = 397168, C1,50, A approx 264,779, s é a carga em Coulombs ©
  • é a corrente em Amperes (A)
  • é o tempo em segundos (s)
Substituindo os valores:

Passo 7

Convertendo o tempo de segundos para horas:
t = 264,779, s3600, s/h approx 73,6, h

Resposta

A corrente pode fluir por aproximadamente 73,6 horas até todo o chumbo do eletrodo ser consumido.

Exercícios relacionados