18.16 Uma solução de sulfato cúprico, \mathrm{CuSO}_{4}, é eletrolisada entre eletrodos inertes. Se 1,62 \mathrm{~g} de cobre são depositados, qual a quantidade de coulombs gasta?

Passo 1

O enunciado pede para calcular a quantidade de carga elétrica, em coulombs, gasta ao depositar 1,62,g de cobre numa eletrólise de \mathrm{CuSO}_4 entre eletrodos inertes. Vamos usar a estequiometria da meia-reação de redução do íon \mathrm{Cu}^{2+} e a relação de Faraday, que diz que cada mol de elétrons transporta F=96485,C.

Passo 2

Calculamos quantos mols de cobre correspondem a 1,62,g. A massa atômica do cobre é M_{\mathrm{Cu}}=63,55,g/mol, então
n_{\mathrm{Cu}} = \frac{1,62}{63,55} \approx 0,0255\\ \text{mol}.

Passo 3

Da meia-reação de redução
\mathrm{Cu}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^- \to \mathrm{Cu},
vemos que cada mol de \mathrm{Cu} requer 2 mol de elétrons. Logo o número de mols de elétrons é
n_{\mathrm{e}^-} = 2 \times n_{\mathrm{Cu}} = 2 \times 0,0255 = 0,0510\\ \text{mol}.

Passo 4

A carga total Q é o produto dos mols de elétrons pelo valor de Faraday:
Q = n_{\mathrm{e}^-}\times F = 0,0510 \times 96485 \approx 4925\\ \text{C}.

Resposta

A quantidade de carga gasta é aproximadamente 4,93\times10^3,C.

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