14- Calcular a massa de magnésio que se obtém numa grande usina pela eletrólise de
fundido, com uma corrente de 90.000 A , durante 16 h . Admita uma eficiência (de carga) de
Passo 1
O enunciado pede a massa de magnésio obtida por eletrólise de
fundido, sabendo-se corrente
,A, tempo
,h e eficiência de carga de
. O conteúdo necessário é a Lei de Faraday da eletrólise, que relaciona carga elétrica, número de mols de elétrons e massa de substância:
1. A carga total
fornecida é dada por
2. Apenas parte dessa carga efetivamente gera magnésio, conforme a eficiência de carga.
3. A reação no cátodo é
3. A reação no cátodo é
logo cada mol de
requer
mols de elétrons.
4. A constante de Faraday vale ,C/mol.
4. A constante de Faraday vale
Passo 2
Calcular a carga total fornecida em coulombs. Primeiro convertemos o tempo para segundos:
Portanto,
Passo 3
Considerando eficiência de carga de
, a carga útil que efetivamente produz magnésio é
Passo 4
Determinar o número de mols de magnésio formado usando
Assim,
Passo 5
Converter mols de magnésio em massa usando a massa molar
,g/mol:
Resposta
A massa de magnésio produzida é aproximadamente