Em um determinado processo eletrolítico, uma pilha mostrou-se capaz de fornecer
moles de elétrons, esgotando-se depois.
Quantas pilhas seriam necessárias para se depositar 0,05 moles de cobre metálico, a partir de uma solução de
, mantendo-se as mesmas condições do processo eletrolítico?
Quantas pilhas seriam necessárias para se depositar 0,05 moles de cobre metálico, a partir de uma solução de
Passo 1
O enunciado pede para descobrir quantas pilhas, idênticas entre si, são necessárias para depositar uma certa quantidade de cobre metálico por eletrólise, usando a mesma condição do processo. Informações dadas:
mol de elétrons — quantidade que uma pilha fornece antes de se esgotar.
mol de cobre metálico a ser depositado.
O íon partindo da solução é .
Pergunta: quantas pilhas serão necessárias?
O íon partindo da solução é
Pergunta: quantas pilhas serão necessárias?
Passo 2
Conceito e relação entre elétrons e metal depositado (aulas rápidas, tipo explicação de amigo): ao reduzir
para cobre metálico, cada íon
precisa ganhar dois elétrons. A meia-reação de redução é
Isso significa que, para formar uma mol de átomos de cobre (
mol de
), são necessários
mol de elétrons. Em geral, se
é o número de elétrons por átomo (aqui
), a relação entre os mols de elétrons necessários
e os mols de cobre depositado
é
Aqui:
= moles de elétrons necessários,
= 2,
= moles de cobre que queremos depositar.
Passo 3
Calcular quantos mols de elétrons são necessários para depositar
mol:
Portanto precisamos de
mol de elétrons no total.
Passo 4
Agora vamos dividir a quantidade total de elétrons necessária pela quantidade que cada pilha fornece:
Fazendo a conta:
Como
deu um número inteiro, precisamos exatamente de
pilhas. (Se tivesse dado um número não inteiro, na prática teríamos que arredondar para cima, porque não podemos usar fração de uma pilha.)
Passo 5
Resumo rápido: cada mol de
exige
mol de elétrons; para
mol de
exige-se
mol de elétrons; cada pilha fornece
mol de elétrons, logo são necessárias
pilhas. Força aí — essa conta é direta e cai muito em prova de eletroquímica!