Qual a corrente necessária para produzir
de cromo metálico a partir de óxido de cromo(IV) em 24 h ?
Passo 1
Vamos entender o que o enunciado está pedindo. Precisamos descobrir qual a corrente elétrica necessária para produzir 4,0 g de cromo metálico ($ Cr
CrO_2 $) em 24 horas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletrólise, quantidade de matéria e as leis de Faraday.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de cromo correspondem a 4,0 g. A massa molar do cromo ($ Cr $) é aproximadamente 52 g/mol.
Passo 3
Agora, precisamos determinar a quantidade de carga elétrica necessária para reduzir esses mols de cromo. Cada átomo de cromo na reação de redução requer 4 elétrons (já que o cromo passa do estado de oxidação +4 para 0). Usamos a fórmula:
Onde:
- $ n = 0,077 , mol $ (mols de Cr)
- $ z = 4 $ (elétrons por mol de Cr)
- $ F = 96485 , C/mol $ (constante de Faraday)
Passo 4
Por fim, para encontrar a corrente ($ I $), usamos a relação entre carga, tempo e corrente:
Primeiro, convertemos o tempo de 24 horas para segundos:
Agora, calculamos a corrente:
Resposta
A corrente necessária para produzir 4,0 g de cromo metálico em 24 horas é de aproximadamente 0,34 A.