O aço laminado com estanho é usado para “latas de latão”. Suponha que, na produção de chapas de aço laminado com estanho, uma linha em uma fábrica opera com uma corrente de 100,0 \mathrm{~A} por exatamente 8 horas em uma folha continuamente alimentada de aço não laminado. Se o eletrólito contém estanho (II), qual é a massa total de estanho depositada no processo?

Passo 1

O enunciado dá uma corrente de 100{,}0\\ \mathrm{A} que passa por t=8 horas em uma célula eletrolítica contendo \mathrm{Sn}^{2+}. Queremos usar a Lei de Faraday para achar a massa de estanho metálico depositado. Vamos precisar de: conversão de tempo em segundos, valor da carga total Q=I\,t, constante de Faraday F=96485\\ \mathrm{C/mol} e a reação
\mathrm{Sn}^{2+} + 2\mathrm{e}^- \to \mathrm{Sn}.

Passo 2

Calcular a carga elétrica total fornecida:
t = 8 \times 3600 = 28800\\ \mathrm{s}
Q = I \, t = (100{,}0\\ \mathrm{A})\,(28800\\ \mathrm{s}) = 2{,}88\times10^6\\ \mathrm{C}

Passo 3

Determinar o número de mols de elétrons transferidos usando n_e=Q/F:
n_e = \frac{2{,}88\times10^6\\ \mathrm{C}}{96485\\ \mathrm{C/mol}} \approx 29{,}83\\ \mathrm{mol}

Passo 4

Usar a estequiometria da reação (2 mol de e^{-} depositam 1 mol de Sn) para achar os mols de Sn e então a massa:
n_{\mathrm{Sn}} = \frac{n_e}{2} = \frac{29{,}83}{2} \approx 14{,}915\\ \mathrm{mol}
m = n_{\mathrm{Sn}}\;M_{\mathrm{Sn}} = 14{,}915\\ \mathrm{mol}\times118{,}71\\ \frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} \approx 1771\\ \mathrm{g}

Resposta

A massa total de estanho depositada é aproximadamente 1{,}77\\ \mathrm{kg}.

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