Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 82
13.82- Três células eletrolíticas que contém soluções de CuNO3, Sn(NO3)2 e Fe(NO3)3, respectivamente, foram ligadas em série. Uma corrente de 3,5 A passou pelas células até que 3,05 g de cobre fossem depositados na primeira célula. (a) Que massas de estanho e ferro foram depositadas ? (b) Por quanto tempo a corrente foi aplicada ?
Passo 1
a) Meus gases nobres, a primeira coisa a se fazer aqui é montar a reação de redução do cobre:
Cu+1 (aq) + 1 e- → Cu (s)
Agora, nós temos que ver quantos mols de elétrons são necessários para depositar 3,05 g de cobre. Então, vamos fazer a nossa estequiometria
63,5 g de Cu ----- 1 mol e-
3,05 g de Cu ---- x
X = 0,048 mols e-
Cara, mas quanto de carga nós temos nessa quantidade de mols ??? Bom, vamos fazer outra estequiometria para responder isso:
1 mol e- ----- 96500 C
0,048 mols e- ----- y
Y = 4635,04 C
Mas o que tudo isso tem a ver com as massas que a questão quer saber ? Calma meu boro, tudo a seu tempo
Passo 2
Vamos montar a reação de redução do estanho:
Sn+2 (aq) + 2 e- → Sn (s)
Bom, eu acho que vocês já estão sagazes nessa parte de eletroquímica. Então, vamos montar uma única estequiometria para achar a massa de estanho. Vamos relacionar a quantidade de carga com a massa de estanho. Olha o que vai dar .....
118,7 g de Sn ------ 2 x 96500 C
X ------ 4635,04 C
X = 2,85 g
Agora, vamos fazer a mesma coisa para o ferro:
Fe+3 (aq) + 3 e- → Fe (s)
55,8 g de Fe ---- 3 x 96500 C
Z ---- 4635,04 C
Z = 0,89 g
Passo 3
b)Meu filho, esse item é ainda mais fácil. Aqui vamos só usar aquela fórmula: Q = i x t. A carga nós descobrimos no início do outro item, a corrente a própria questão deu, só falta o tempo mexxxmo.
4635,04 = 3,5 x t
T = 1324,3 s
Resposta
a)Sn: 2,85 g
Fe: 0,89 g
b) 1324,3 segundos