A eletrólise de uma solução de
formando cobre metálico é realizada com corrente de 0,66 A. Por quanto tempo a eletrólise deve ser realizada para que se forme
de cobre?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre eletrólise de uma solução de sulfato de cobre (
). A matéria envolvida aqui é a Eletroquímica, especificamente a eletrólise. A gente vai precisar usar a relação entre corrente elétrica, tempo, massa depositada e as propriedades do cobre para descobrir quanto tempo a eletrólise deve durar para formar 0,50 g de cobre.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a massa (
) do metal depositado na eletrólise com a corrente elétrica (
), o tempo (
), a massa molar do metal (
), e a valência (
) do metal:
Onde:
-
é a constante de Faraday, que vale aproximadamente .
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o tempo (
), então vamos rearranjar a fórmula para isolá-lo:
Passo 4
Agora, vamos identificar os valores que temos:
- Massa do cobre (
): - Corrente (
): - Massa molar do cobre (
): aproximadamente - Valência do cobre (
): (no )
E já sabemos que
.
Passo 5
Substituindo esses valores na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente para facilitar:
Numerador:
Denominador:
Passo 7
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar o tempo:
Passo 8
Para deixar mais fácil de entender, vamos converter os segundos em minutos:
Resposta
A eletrólise deve ser realizada por aproximadamente 38,2 minutos para formar 0,50 g de cobre.