Questão 10138
ITA 1999
(ITA - 1999)
Uma solução aquosa de NiSO4 é eletrolisada numa célula com eletrodos de platina, mediante a passagem de uma corrente elétrica constante de 268 mA, durante 1,0 hora. No cátodo, além da eletrodeposição de níquel, foi observada a formação de 11,2 mL (CNTP) de um certo gás. Assinale a opção que apresenta a razão percentual CORRETA entre a carga elétrica utilizada para a eletrodeposição de níquel e a carga elétrica total que circulou pelo sistema:
10
25
50
75
90
Gabarito:
90
Resolução:
Resolução 1:
Do enunciado, entendemos que da carga que atravessa o circuito, parte dela será usada para a redução do H+ em H2 e parte oara a redução do Ni2+ em níquel metálico.
Temos então as seguintes semi-reações que ocorrem no cátodo:
Ni2+ + 2e- -----> Ni
2H+ + 2e- -----> H2
Podemos calcular o número de mol de H2 que foi formado a partir da lei dos gases:
PV = nRT
n = PV/RT = (1 atm * 11,2*10-3 l)/(0,082 atm.l/mol.K * 273 K) = 5*10-4 mol
Podemos fazer uma regra de três e encontrar a carga que foi usada na formação do H2:
Para formar 1 mol de H2 é preciso 2 mol de elétrons, ou seja, 2*96500 C, assim como
para formar 5*10-4 mol de H2 é preciso q
Resolvendo, encontramos que q = 96,5 C.
A carga total utilizada na eletrólise é igual à Q = i*Δt = 268*10-3 A * 3600 s = 965 C
Sendo assim, sabemos que a carga restante foi usada na redução do níquel, ou seja, Q - q.
Por fim, temos a razão pedida:
(Q-q)/Q = (965 C - 96,5 C)/965 C = 0,9 = 90%
Resolução 2: