Físico-Química ⇒ Eletrólise Tópico resolvido

[Diegooo]

Eletrolisa-se [tex3]1,0 L[/tex3] de solução [tex3]0,10 mol/L[/tex3] de sulfato cúprico, CuSO4, com uma corrente de [tex3]0,050[/tex3] [tex3]A[/tex3] durante [tex3]16,1 min[/tex3].
Dado: Faraday (F) = [tex3]96.500 C/mol.[/tex3]
Com relação a esse processo, a afirmativa ERRADA é:

A) A concentração dos íons sulfato não se altera durante o processo.
B) O volume de oxigênio produzido nas CNTP é [tex3]11,2 mL[/tex3].
D) O pH da solução diminui.
C) A massa de cobre depositada no eletrodo é [tex3]0,016 g[/tex3].

Resposta

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Gabarito: B

[VALDECIRTOZZI]

A semi-reação no cátodo é: [tex3]Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu^o[/tex3]
A semi-reação no ânodo é: [tex3]2H_2O\rightarrow O_2+4H^++4e^-[/tex3]

Multiplicando a primeira reação por 2 e somando-as obtemos a reação global: [tex3]2Cu^{2+}+2H_2O\rightarrow 2Cu^o+O_2+4H^+[/tex3]
O total de carga elétrica [tex3]Q[/tex3] que passa pelo sitema é: [tex3]Q=i \cdot t=0,050 \cdot 966=48,3 \ C[/tex3].

A alternativa A está correta pois quem se descarrega no ânodo é a água e os íons sulfatos não participam do processo.
Alternativa B: [tex3]96500 \ C[/tex3] é a carga de [tex3]1 \ mol[/tex3] de elétrons, como passou pelo sistema [tex3]48,3 \ C[/tex3], obtemos uma total de [tex3]5 \cdot 10^{-4} \ mol[/tex3] de elétrons. Isso corresonde a [tex3]2,5 \cdot 10^{-4}[/tex3] mol de íons [tex3]Cu^{2+}[/tex3], o que por sua vez corresponde a [tex3]1,25 \cdot 10^{-4} \ mol[/tex3] de [tex3]O_2[/tex3].
Na CNPT [tex3]1 \ mol \ de \ O_2[/tex3] ocupa [tex3]22,4 \ L[/tex3], portanto [tex3]1,25 \cdot 10^{-4}[/tex3], ocupará [tex3]2,8 \ mL[/tex3]

Alternativa C: pela reação verifica-se a formação de íons [tex3]H^+[/tex3], portanto o pH diminui.

Alternativa d: no item A, verificou-se que houve [tex3]5 \cdot 10^{-4}[/tex3] mol d elétrons no sistema, isso correpsonte a [tex3]2,5 \cdot 10^{-4} \ mol[/tex3] de cobre e, portanto, [tex3]m_{Cu}=0,00025 \cdot 63,5=0,0158 \ g[/tex3]