Ao executar-se um experimento eletrogravimétrico, em 25 mL da solução aplicando o Ecatodo calculado no item a, qual a massa de material seria depositada no catodo?
Cu^2++2 e^- rightarrow Cu(s) E0=0,339 V
Cd^2++2 e^- rightarrow Cd(s) E 0=-0,402 V
MA(Cu)=63,55 g mol^-1
MA(C d)=112,4 g mol^-1

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tá fazendo um experimento de eletrogravimetria: ou seja, a gente vai aplicar um potencial no cátodo e depositar um metal a partir de íons na solução. Aqui temos 25 mL de uma solução contendo íons Cu²⁺ e Cd²⁺ (acho que a concentração não foi dada, então vou chamar de C mol/L). Nos deram também os potenciais padrão de redução e as massas atômicas:
  • Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu(s), E⁰ = +0,339 V, Mₐ = 63,55 g/mol
  • Cd²⁺ + 2 e⁻ → Cd(s), E⁰ = −0,402 V, Mₐ = 112,4 g/mol
O conteúdo é eletroquímica (eletrogravimetria), e vamos precisar:
  1. descobrir qual íon se reduz (compara E⁰),
  2. usar estequiometria (mol de elétrons por mol de metal),
  3. calcular quantos mol de metal tinha na solução (n = C·V),
  4. transformar mol em gramas (m = n·Mₐ).

Passo 2

Primeiro a gente vê quem “ganha” na redução. Quanto maior E⁰, mais fácil o íon vira metal no cátodo.
  • E⁰(Cu²⁺/Cu) = +0,339 V
  • E⁰(Cd²⁺/Cd) = −0,402 V
    Como +0,339 V > −0,402 V, o Cu²⁺ é reduzido antes do Cd²⁺. Logo só vai depositar cobre (Cu) no cátodo.
Teoria rápida: o potencial padrão E⁰ indica a “força” de um par redox em ganhar elétrons. Se é maior, ele se reduz primeiro.

Passo 3

Agora, pra achar a massa de Cu depositada, seguimos estes passos:
  1. calcular quantos mol de Cu²⁺ havia na solução: nrm Cu = C;(mol/L);times V;(L)
    aqui Cu^2++2,e^- to Cu(s),.
    2) como a reação é
    nrm depositado=nrm Cuvemos que 1 mol de Cu²⁺ → 1 mol de Cu(s). Então todo mol de Cu²⁺ vira o mesmo número de mol de Cu metálico, ou seja, m = nrm depositadotimes Mrm Cu = nrm Cutimes 63,55;g/mol
    3) transformar mol de Cu em gramas usando a massa atômica:

Passo 4

Substituindo m = l(Ccdot0,025r)times63,55 = 1,58875;C;g, temos
m = 1,58875times1,0 = 1,58875;gapprox1,59;g
Isso significa:
– Se C for 1,0 mol/L (por exemplo), você deposita

Resposta

m = g de cobre.
Se , então g de Cu depositado.

Exercícios relacionados