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 60 mL^-1 de^2+ 0,08 mol L^-1. Se a corrente media durante o tempo do experimento é 6,00 mu A, 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 ( Q = I times t = 6,00 times 10^-6 , A times 2700 , s = 0,0162 , C ) 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 n = Qne times F foram removidos. A fórmula é:
n = 0,0162 , C2 times 96485 , C/mol approx 8,4 times 10^-5 , mol
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 ninicial = Concentração times Volume = 0,08 , mol/L times 0,060 , L = 0,0048 , mol na solução. Sabemos que a concentração é e o volume é .
çã

Passo 5

Finalmente, vamos calcular a fração de cobre removida da solução. Isso é feito dividindo a quantidade removida pela quantidade inicial.
Fração removida = nninicial = 8,4 times 10^-5 , mol0,0048 , mol approx 0,0175 , ou , 1,75% çã

Resposta

A fração de cobre removida da solução é aproximadamente 1,75%.

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