Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Inicialmente, vamos determinar a carga, em coulombs, que deve atravessar o circuito da
eletrólise para produzir 11,74 g de níquel:
Ni 21 (aq) 1 2 e 2 # Ni (s)
Proporção: 2 mol 1 mol
A carga de
2 mol de
elétrons é 2 F
A massa de
1 mol de Ni é
58,7 g
Grandezas envolvidas: Carga Massa
2 ? 96.500 C 58,7 g
Q
11,74 g
Q 5 3,86 ? 10 4 C
Unidade E • Eletrólise
226
Então, já sabemos que deve passar pelo circuito a carga de 3,86 ? 10 4 C.
Finalmente, como sabemos também o valor da corrente elétrica (96,5 A), podemos determinar
o tempo necessário:
Q 5 i ? Dt V 3,86 ? 10 4 C 5 96,5 A ? Dt V Dt 5 400 s
Assim, a corrente elétrica deve atravessar o circuito por quatrocentos segundos a fim de que
se deposite a massa de 11,74 g de níquel sobre a peça que se deseja niquelar.
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Texto: A importância de reciclar o alumínio
2 Exemplo envolvendo uma pilha
Uma pilha seca comum é usada para fazer funcionar uma boneca que entoa cantigas de ninar.
Enquanto o brinquedo permanece ligado, a pilha fornece a corrente de 0,100 A. O polo negativo
da pilha (ânodo), que emite elétrons para a parte do circuito externa à pilha, é constituído por
zinco metálico, que se oxida de acordo com a semirreação assim equacionada:
Zn (s) # 2 e 2 1 Zn 21 (aq)
Qual é o desgaste sofrido por esse ânodo (ou seja, qual a massa de zinco que sofre oxidação)
quando a boneca permanece ligada por uma hora?
A ideia envolvida na resolução é semelhante à empregada no
caso da eletrólise: realizar um cálculo estequiométrico relacionando
a massa de um participante (zinco, no caso) com a carga
Corrente (ampères) e tempo
dos elétrons envolvidos na semirreação.
Inicialmente, calculamos a carga total que atravessa o circuito
Quantidade de carga (coulombs)
durante uma hora (3.600 s) de funcionamento do brinquedo:
Q 5 i ? Dt V Q 5 0,100 A ? 3.600 s V Q 5 360 C
A seguir, realizamos o cálculo estequiométrico relacionando
carga e massa:
Zn (s) # 2 e 2 1 Zn 21 (aq)
Proporção 1 mol 2 mol
Grandezas
envolvidas:
A massa de
1 mol de Zn é
65,4 g
Massa
Carga
65,4 g 2 ? 96.500 C
m
360 C
A carga de
2 mol de
elétrons é 2 F
m 5 0,122 g
Assim, o ânodo de zinco sofre um desgaste de 0,122 g (ou 122 mg)
durante o período de uma hora de funcionamento do brinquedo.
Quantidade de matéria de
elétrons (faradays)
Quantidade de matéria de
substância oxidada ou reduzida
Gramas de substância oxidada
ou reduzida
Etapas que relacionam a
quantidade de carga elétrica
usada na eletrólise ou na pilha
às quantidades de substâncias
oxidadas (consumidas) ou reduzidas
(produzidas).
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.