A deposição eletrolítica de
de um metal de peso atômico 119 requereu 9.650 C . Qual é o número de oxidação desse metal?
Passo 1
O enunciado pergunta qual é o número de oxidação do metal. As informações dadas são:
- massa depositada:
; - carga elétrica utilizada:
; - peso atômico (massa molar) do metal:
.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicação didática):
- A constante de Faraday
é a carga elétrica contida em mol de elétrons. Numericamente, . - Se cada átomo do íon metálico recebe
elétrons para ser reduzido e depositado como metal, então a quantidade de elétrons necessária para depositar mols de metal é mols de elétrons. - A carga total
usada na deposição está relacionada por
onde:
-
é a carga total em coulombs ( ); -
é o número de elétrons transferidos por átomo (o valor que queremos — o número de oxidação em módulo); -
é o número de mols do metal depositado; -
é a constante de Faraday ( ). - Isolando
obtemos a fórmula prática que usaremos:
Passo 3
Calcular o número de mols do metal depositado:
Fazendo a conta:
logo
Passo 4
Aplicar a fórmula para
. Usamos
.
Primeiro calcule :
Primeiro calcule
Agora calcule
:
Passo 5
Interpretação e arredondamento:
- O valor calculado de
é muito próximo de . Como o número de elétrons transferidos por átomo é um número inteiro, arredondamos para . - Em deposição eletrolítica um cátion é reduzido ganhando elétrons, portanto o número de oxidação do metal no cátion é positivo e igual a
.