Na eletrólise de uma solução aquosa de AgNO3, 0,67 g de Ag é depositado ao fim de um certo período. (a) escreva a semirreação para a redução de A g^+. (b) Qual é a semirreação de oxidação provável? © Calcule a quantidade de carga elétrica usada, em coulombs. (d) se for aplicado uma corrente de 0 , 5 0 A durante 3 0 m i n, quantos gramas de prata podem ser produzidos?

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre eletrólise de uma solução aquosa de AgNO₃. Vamos mexer com semirreações de redução e oxidação e depois usar a Lei de Faraday pra achar carga elétrica e massa de prata.
Conteúdo: Eletroquímica (semirreações, eletrólise, Lei de Faraday).
O que vamos precisar:
  1. Escrever a semirreação de redução do Ag⁺.
  2. Escolher a semirreação de oxidação mais provável na água.
  3. Calcular a carga (Q) via número de mols de elétrons e a constante de Faraday (F≈96485 C/mol).
  4. Usar Q=I·t pra ver quanto de prata sai se aplicarmos 0,50 A por 30 min.

Passo 2

(a) Semirreação de redução de Ag⁺
Teoria rápida: na redução um íon ganha elétrons. O estado de oxidação do Ag⁺ é +1 e o metal Ag é 0.
Portanto a semirreação é:
Ag^+ + e^- ;longrightarrow; Ag(s)

Passo 3

(b) Semirreação de oxidação provável
Na solução aquosa de nitrato, o NO₃⁻ quase nunca oxida; quem dá pinta de oxidar é a água. A gente forma O₂ gasoso liberando prótons. A equação, balanceada em meio ácido, é:
2,H2O(l) ;longrightarrow; O2(g) + 4,H^+ + 4,e^-

Passo 4

© Carga elétrica usada
  1. Calcular número de mols de Ag depositado:
nAg = mM = 0,67;g107,87;g/mol approx 6,21times10^-3;mol
  1. Cada mol de Ag exige 1 mol de elétron (veja a semirreação), logo
ne^- = nAg = 6,21times10^-3;mol
  1. Carga Q = n_{e^-} · F:
Q = 6,21times10^-3;mol,times,96485;C/mol ;approx;599;C

Passo 5

(d) Massa de prata com 0,50 A por 30 min
  1. Corrente I=0,50 A, tempo t=30 min=1800 s, então
Q = Icdot t = 0,50;A,times,1800;s = 900;C
  1. Número de mols de elétrons:
ne^- = QF = 900;C96485;C/mol approx 9,33times10^-3;mol
  1. Esse mesmo n é o de Ag:
mAg = nAg times M = 9,33times10^-3;mol,times,107,87;g/mol approx 1,01;g

Resposta

(a) Ag⁺ + e⁻ → Ag(s)
(b) 2 H₂O(l) → O₂(g) + 4 H⁺ + 4 e⁻
© Q ≈ 599 C
(d) m(Ag) ≈ 1,01 g

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