Uma corrente de 1,26 A passa através de uma célula eletrolítica contendo uma solução diluída de ácido sulfúrico durante 7,44 horas. Escreva a equação global e calcule os volumes de gases liberados na CNTP.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente passa uma corrente de 1,26 A numa célula eletrolítica com solução de H₂SO₄ por 7,44 h. Precisamos escrever a equação global da eletrólise e achar os volumes de H₂ e O₂ formados nas CNTP. O conteúdo é eletroquímica (Lei de Faraday e eletrólise da água) e a gente vai precisar:
  • Converter tempo em segundos e usar pra achar a carga total.
  • Aplicar a relação .
  • Usar a estequiometria da reação global .
  • Calcular volume com .

Passo 2

Equação global da eletrólise de água em H₂SO₄ diluído:
2,H2O(l) ;longrightarrow; 2,H2(g) + O2(g)
Teoria rápida:
  • Cada reação global transfere 4 e⁻ (2 e⁻ pra formar 1 mol de H₂ e 4 e⁻ pra formar 1 mol de O₂ no conjunto).
  • A Lei de Faraday diz que a quantidade de substância formada é proporcional à carga elétrica que passou, via , onde .

Passo 3

Calcular carga e moles de elétron:
  • Tempo em segundos: .
  • .
  • .

Passo 4

Agora, estequiometria e volume:
  • Da equação, 4 e⁻ geram 2 mol de H₂ e 1 mol de O₂.
  • Logo, moles de H₂:
n(H2)=24,n(e^-) = 12times0,35 = 0,175;mol
  • Moles de O₂:
n(O2)=14,n(e^-) = 0,0875;mol
  • Volumes nas CNTP ( V(H2)=0,175times22,4approx3,92;L, V(O2)=0,0875times22,4approx1,96;L ):

Resposta

Equação global:
2,H2O(l) ;longrightarrow; 2,H2(g) + O2(g)
Volumes nas CNTP:

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