Em um processo eletrolítico, 10 pilhas são necessárias para depositar
de cobre metálico, a partir de uma solução de
. O número de mols de elétrons que uma pilha é capaz de fornecer antes de se esgotar é:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma única coisa. Informações dadas:
- Foram necessárias 10 pilhas para depositar
mols de cobre metálico a partir de uma solução de . - A espécie que é reduzida é
, que vira metálico.
O que o enunciado pede:
- O número de mols de elétrons que uma única pilha é capaz de fornecer antes de se esgotar.
Passo 2
Entendendo a reação de redução e a relação estequiométrica entre cobre depositado e elétrons: a meia-reação relevante é a redução do íon cúprico:
Isto significa que para produzir (depositar)
mol de
é preciso fornecer
mols de elétrons. Essa é uma relação estequiométrica direta: cada mol de
consumes exatamente
mols de elétrons.
Passo 3
Aplicando essa relação ao total de cobre depositado: se foram depositados
mols de
, então o número total de mols de elétrons necessários é
Aqui usei diretamente a estequiometria da meia-reação: multipliquei a quantidade de cobre depositado pelo coeficiente
dos elétrons.
Passo 4
As
pilhas, juntas, fornecem esses
mols de elétrons antes de se esgotarem. Se assumimos que as pilhas são idênticas (cada uma fornece a mesma quantidade de elétrons), a quantidade de mols de elétrons fornecida por uma pilha é
Em notação científica e com a vírgula como separador decimal (padrão brasileiro), isso é
mol.
Passo 5
Resumo do raciocínio para usar na prova: identifique a meia-reação de redução e o coeficiente de elétrons; calcule os mols totais de elétrons necessários multiplicando esse coeficiente pelos mols do metal depositado; divida pelo número de pilhas se o enunciado pedir “por pilha”. Assim chegamos ao valor acima.
Resposta
c)