Calcular a quantidade de energia consumida pela eletrólise dos produtos abaixo (kW.h/kg)
Passo 1
O enunciado pede a energia elétrica consumida na eletrólise de
para formar
, por quilograma de alumínio produzido. A reação é
com potencial padrão
e massa molar
. Vamos usar o conceito de trabalho elétrico e converter o resultado em
.
Passo 2
O trabalho elétrico mínimo (ideal) para reduzir 1 mol de
é dado por
onde
é o número de elétrons por átomo de alumínio,
(constante de Faraday) e
.
Passo 3
Calculando
em joules por mol:
Passo 4
Agora convertemos essa energia por mol em energia por quilograma de
. Um quilograma de alumínio corresponde a
Logo a energia em joules por quilograma é
Passo 5
Para converter de joules para quilowatt-hora, usamos
. Assim,
Resposta
A energia consumida na eletrólise do alumínio é aproximadamente
(valor ideal).