Na eletrólise de uma solução contendo \mathrm{Ni}^{2+}(\mathrm{aq}), Ni metálico é depositado no cátodo. Se usarmos a corrente de 0,150 A durante 12,2 \mathrm{~min}, qual massa de niquel se formará?

Passo 1

O enunciado diz que, numa eletrólise de N i^{2} ^{+}(aq), depositamos Ni(s) no cátodo usando corrente de 0,150 A durante 12,2 min. O conteúdo envolvido é a lei de Faraday, segundo a qual a massa depositada é proporcional à carga elétrica que passa. Vamos precisar de:
– Carga total Q = corrente \times tempo.
– Constante de Faraday F=96485 C/mol.
– Número de elétrons trocados por íon z=2.
– Massa molar do níquel M=58{,}69 g/mol.

Passo 2

Primeiro convertemos o tempo para segundos e calculamos a carga total:
t = 12{,}2 \times 60 = 732\;\text{s}
Q = I \, t
Com I = 0{,}150 A e t = 732 s, temos
Q = 0{,}150 \times 732 = 109{,}8\;\text{C}

Passo 3

A quantidade de mols de Ni depositados vem de
n = \frac{Q}{z\,F}
substituindo Q = 109{,}8 C, z = 2 e F = 96485 C/mol:
n = \frac{109{,}8}{2 \times 96485} = 5,69 \times 10^{-4}\;\text{mol}

Passo 4

Finalmente, a massa de Ni é
m = n \, M
com n = 5,69\times10^{-4} mol e M = 58{,}69 g/mol:
m = 5,69\times10^{-4} \times 58{,}69 = 0,0334\;\text{g}

Resposta

A massa de níquel depositada é aproximadamente 0{,}0334 g.

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