Questão 19116

FGV 2012

Química

(FGV - 2012)

O Brasil é o sexto principal país produtor de alumínio. Sua produção é feita a partir da bauxita, mineral que apresenta o óxido Al₂O₃. Após o processamento químico da bauxita, o óxido é transferido para uma cuba eletrolítica na qual o alumínio é obtido por processo de eletrólise ígnea. Os eletrodos da cuba eletrolítica são as suas paredes de aço, polo negativo, e barras de carbono, polo positivo.

O processo ocorre em alta temperatura, de forma que o óxido se funde e seus íons se dissociam. O alumínio metálico é formado e escoado na forma líquida.

As semirreações que ocorrem na cuba eletrolítica são

Polo +
C + 2O^2- → CO₂ + 4e^-
Polo –
Al³⁺ + 3e^-→ Al

A quantidade em mols de CO₂ que se forma para cada um mol de A e o polo negativo da cuba eletrolítica são respectivamente

4/3 e ânodo, onde ocorre a redução.

3/4 e ânodo, onde ocorre a oxidação.

4/3 e cátodo, onde ocorre a redução.

3/4 e cátodo, onde ocorre a redução.

3/4 e cátodo, onde ocorre a oxidação.

Gabarito:

3/4 e cátodo, onde ocorre a redução.

Resolução:

$egin{matrix} ext{Polo (+)}: & C+2O^{2-} ightarrow CO_2+4e^{-}&;( imes 3)\ ext{Polo (-)}: &Al^{3+}+3e^{-} ightarrow Al&;( imes 4) end{matrix}$

$egin{matrix} 3C+6O^{2-} ightarrow 3CO_2+{color{Blue} 12e^{-}}\ 4Al^{3+}+{color{Blue} 12e^{-}} ightarrow 4Al end{matrix}$
_________________________
$3C+6O^{2-}+4Al^{3+} ightarrow 3CO_2+4Al$

Para 1 mol de alumínio, dividimos a reação global encontrada por 4:

$frac{3}{4}C+frac{3}{2}O^{2-}+Al^{3+} ightarrow frac{3}{4}CO_2+Al$

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