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 .
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Passo 5

Finalmente, vamos calcular a fração de cobre removida da solução. Isso é feito dividindo a quantidade removida pela quantidade inicial.
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Resposta

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

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