Exercícios Resolvidos de Eletrólise Ígnea

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Enunciado

4. Foi perguntado a um engenheiro de uma indústria: em quantos dias seria possível produzir,

por meio de eletrólise, 1000   k g do metal magnésio sólido, utilizando para isto cloreto de magnésio fundido e uma corrente de 10000   a m p è r e s ?

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Para a gente conseguir responder o que o enunciado quer, primeiro temos que entender o que está aconteceno nesse processo!

Ele disse que estamos produzindo magnésio solido a partir de cloreto de magnésio fundido. No cloreto de magnésio, nós temos o magnésio na sua forma catiônica, ou seja, nós temos M g 2 + . Para esse cátion virar magnésio metálico, ele sofre um processo de redução. A semi-reação de redução fica assim:

M g 2 + + 2 e - → M g

Portanto, para produzirmos um mol de magnésio precisamos de dois mols de elétrons.

Agora precisamos calcular quantos mols de elétrons são necessários para produzir 1000   k g de M g .

Passo 2

A massa atômica de magnésio é 24,31   g / m o l . Logo,

24,31   g   d e   M g - 1   m o l   d e   M g

10 6   g   d e   M g - x   m o l

Note que 1000   k g = 10 6 g . Resolvendo a regra de 3, ficamos com

x = 4 , 114 × 10 4 m o l s   d e   M g

Como sabemos que a relação de mol de magnésio para elétrons é 1 : 2 . Vamos precisar de 8,228 × 10 4   m o l s   d e   e - .

Agora só faltar calcular o tempo necessário!

Passo 3

Temos a seguinte relação:

i t = n F

Onde, i é a corrente aplicada, t é o tempo, n é a quantidade de elétrons envolvidas e F é a constante de Faraday.

Substituindos os valores ficamos com:

1000 t = 8,228 × 10 4 96485

t = 7,938   × 10 5 s

Agora só precisamos passar esse valor para dias. Lembrando que um dia tem 24 h , cada hora tem 60   m i n u t o s e cada minuto tem 60   s e g u n d o s . Logo:

t = 9,187   d i a s

Resposta

t = 9,187   d i a s

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