Uma das principais aplicações da eletricidade é na produção de alumínio por eletrólise a partir de seu óxido dissolvido em criolita fundida. Em seu trabalho como engenheiro, você precisa predizer a quantidade de alumínio que pode ser produzida nesse processo. Encontre a massa de alumínio que pode ser produzida em 1,00 dia em uma célula eletrolítica que opera continuamente com
. A criolita não reage.
Passo 1
Resumo do enunciado: a gente quer descobrir quanta massa de alumínio sai de uma célula eletrolítica que funciona 1,00 dia (que é 24 h) com corrente de
.
Conteúdo da matéria: eletroquímica / eletrólise. Vamos usar:
Conteúdo da matéria: eletroquímica / eletrólise. Vamos usar:
- A relação carga
. - A constante de Faraday (
). - A estequiometria da reação de redução de
para . - A massa molar do alumínio (
).
Passo 2
Converter tempo em segundos e calcular a carga total:
1 dia = .
1 dia =
Passo 3
Calcular quantos mols de elétrons isso representa usando Faraday:
Passo 4
Ver a reação de redução do alumínio:
Isso significa que para cada 2 mol de Al formados são consumidos 6 mol de elétrons, ou seja, 3 mol e⁻ por 1 mol Al.
Passo 5
Calcular quantos mols de Al saem:
Passo 6
Transformar mols de Al em massa usando a massa molar:
Em quilogramas:
Resposta
A massa de alumínio produzida em 1,00 dia a 1,00×10^5 A é aproximadamente 8,06×10^5 g, ou seja, 806 kg.