Sugeriu-se que muitos polarogramas podem ser obtidos em uma solução sem destruir o analito eletroativo. Suponha que em um experimento polarográfico monitoramos a corrente limitante por 45 minutos em
. Se a corrente media durante o tempo do experimento é
, qual fração de cobre é removida da solução?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de polarografia juntos! Basicamente, a questão fala sobre monitorar a corrente limitante em uma solução de íons cobre (
) ao longo de 45 minutos. O objetivo é descobrir que fração do cobre foi removida da solução após esse tempo, dado que a corrente média foi de
.
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Faraday, que relaciona a quantidade de carga elétrica passada com a quantidade de substância química que reage. Precisaremos calcular a carga total passada, depois determinar quantos mols de cobre foram removidos e, por fim, calcular a fração removida em relação à quantidade inicial.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a carga elétrica total (
) passada durante o experimento. A carga pode ser calculada multiplicando a corrente (
) pelo tempo (
).
Dados:
- Corrente média,
- Tempo,
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei de Faraday para descobrir quantos mols de
foram removidos. A fórmula é:
Onde:
-
é o número de mols de cobre removidos -
é a carga elétrica -
é o número de elétrons transferidos por íon ( perde 2 elétrons, então ) -
é a constante de Faraday ( )
Aplicando os valores:
Passo 4
Vamos agora calcular a quantidade inicial de
na solução. Sabemos que a concentração é
e o volume é
.
Passo 5
Finalmente, vamos calcular a fração de cobre removida da solução. Isso é feito dividindo a quantidade removida pela quantidade inicial.
Resposta
A fração de cobre removida da solução é aproximadamente 1,75%.