Na eletrólise de uma solução aquosa de
de Ag é depositado ao fim de um certo período. (a) escreva a semirreação para a redução de
. (b) Qual é a semirreação de oxidação provável? © Calcule a quantidade de carga elétrica usada, em coulombs. (d) se for aplicado uma corrente de
durante
, 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:
Conteúdo: Eletroquímica (semirreações, eletrólise, Lei de Faraday).
O que vamos precisar:
- Escrever a semirreação de redução do Ag⁺.
- Escolher a semirreação de oxidação mais provável na água.
- Calcular a carga (Q) via número de mols de elétrons e a constante de Faraday (F≈96485 C/mol).
- 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:
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:
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:
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:
Passo 4
© Carga elétrica usada
- Calcular número de mols de Ag depositado:
- Cada mol de Ag exige 1 mol de elétron (veja a semirreação), logo
- Carga Q = n_{e^-} · F:
Passo 5
(d) Massa de prata com 0,50 A por 30 min
- Corrente I=0,50 A, tempo t=30 min=1800 s, então
- Número de mols de elétrons:
- Esse mesmo n é o de Ag:
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
(b) 2 H₂O(l) → O₂(g) + 4 H⁺ + 4 e⁻
© Q ≈ 599 C
(d) m(Ag) ≈ 1,01 g