Que tempo é necessário para que sejam produzidos
a partir de uma solução de
, usando-se uma corrente de
.
Passo 1
Beleza, então o problema é: “Queremos saber quanto tempo leva pra produzir 25,0 g de Cr metálico a partir de CrCl₃(aq), usando uma corrente constante de 2,50 A.”
Conteúdo: eletroquímica (eletrólise) e Lei de Faraday. Vamos precisar:
Conteúdo: eletroquímica (eletrólise) e Lei de Faraday. Vamos precisar:
- Molaridade básica (massa molar do Cr).
- A reação de redução do cátion Cr³⁺.
- Cálculo de carga elétrica usando Faraday.
- Relação Q = I·t para achar o tempo.
Passo 2
Primeiro, converte os 25,0 g de Cr em mols de Cr.
Massa molar do Cr, .
Então:
Massa molar do Cr,
Então:
Passo 3
Agora a gente vê a meia-reaçao de redução:
Isso significa que pra produzir 1 mol de Cr você precisa de 3 mol de elétrons.
Logo, pra mol de Cr precisa de
Logo, pra
Passo 4
Cada mol de elétron carrega 1 Faraday de carga elétrica, que vale
.
Então a carga total necessária é
Então a carga total necessária é
Passo 5
Sabendo que corrente
é carga por tempo,
, a gente isola
:
Podemos converter pra horas:
Resposta
Será necessário cerca de
s (ou aproximadamente 15,5 h) de eletrólise com 2,50 A para depositar 25,0 g de Cr.