Sabendo que um faraday é igual a 96500 coulombs, o tempo, em segundos, necessário para eletrodepositar
de
utilizando uma corrente de 2 amperes é de: Dado:
.
a) 6,3 b) 12,6 c) 4825 d) 9650 e) 19300
a) 6,3 b) 12,6 c) 4825 d) 9650 e) 19300
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular quanto tempo, em segundos, leva para eletrodepositar 6,3 gramas de íons de cobre (
) usando uma corrente de 2 amperes. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de Eletroquímica, mais especificamente a Lei de Faraday. Precisaremos das fórmulas que relacionam massa depositada, corrente elétrica, tempo, e constante de Faraday.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que vamos usar. A Lei de Faraday para a eletrólise nos diz que:
Onde:
-
é a quantidade de substância depositada (em gramas), -
é a massa molar do material (para o cobre, ), -
é a corrente elétrica (em amperes), -
é o tempo (em segundos) que queremos encontrar, -
é o número de elétrons envolvidos na reação (para , ), -
é a constante de Faraday ( ).
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o tempo
. Vamos reorganizar a fórmula para isolá-lo:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Passo 5
Simplificando os números:
- Multiplicando a massa pela constante de Faraday e pelo número de elétrons:
- Multiplicando a massa molar pelo número de amperes:
Passo 6
Agora, dividimos os resultados para encontrar o tempo:
Resposta
O tempo necessário para eletrodepositar
de
com uma corrente de 2 amperes é aproximadamente 9.570 segundos, o que mais se aproxima da opção d) 9650.