sexta-feira, 28 de agosto de 2015

ELETROQUÍMICA - 45

45A) Qual é a intensidade de uma corrente elétrica que atravessando uma solução ácida, durante 10 minutos, liberou 40cm3 de gás hidrogênio a 0oC e 760 mm de Hg de pressão?


Para achar a intensidade(i) de corrente precisamos da carga(Q), em Coulombs, e do tempo(t), em segundos.

Reação de formação do gás hidrogênio pelo meio ácido.

2H+(aq) + 2 mols de elétrons => H2(g)

Leitura da reação: 2 mols de Cátions hidrogênio se Reduzem, ao receber dois mols de elétrons ou ao passar uma carga igual a 2 . 96.500 Coulombs, no Cátodo, formando um mol de gás hidrogênio ou 22,4 litros.

Cada mol de elétrons corresponde a uma carga igual a 96.500 Coulombs, logo 2 mols de elétrons, dado tirado da reação, corresponderá ao dobro da carga, ou seja, 193.000Coulombs.

Esta carga passará no processo para produzir 1 mol ou 22,4 litros de gás hidrogênio, pois os dados do teste se referem a CNTP.

Vamos calcular a carga correspondente a formação de 40 centímetros cúbicos de gás hidrogênio.

40 cm3 = 40 mL = 40 .10-3 litros

193.000 C .............  22,4 litros
X C ......................  40 .10-3 litros 

x = 345 Coulombs

Cálculo da intensidade de corrente.

10 minutos é o tempo correspondente a 600 segundos.

Q = i .t

345C = i .600 s

i = 0,57 amperes



45B) Halogênios são muito reativos e por esse motivo não são encontrados na natureza na forma de substâncias simples. Entretanto, os mesmos podem ser obtidos industrialmente a partir de um processo conhecido como eletrólise ígnea. No caso do cloro, esse processo é realizado em uma cuba eletrolítica com o cloreto de sódio fundido. Aproximadamente 12 milhões de toneladas de gás cloro(Cℓ2) são produzidas anualmente nos Estados Unidos. Cerca de metade desse cloro é utilizada na fabricação de compostos orgânicos halogenados, enquanto o restante é empregado como alvejante na indústria do papel e de tecidos.
O volume de gás cloro(Cℓ2), medido nas CNTP, quando uma corrente elétrica de intensidade igual a 10 ampéres atravessa uma cuba eletrolítica contendo cloreto de sódio fundido durante 965 segundos é de:

RESOLUÇÃO

O íons cloreto (Cl-1) do cloreto de sódio vai se oxidar no ânodo formando o gás cloro segundo a reação.

2Cl-1 - 2 elétrons => 1Cℓ2

Leitura da reação: 2 mols de ânions cloreto oxidam ao receber 2 mols de elétrons ou ao passar uma carga igual a 2 . 96.500 Coulombs, no ânodo, formando um mol de gás cloro ou 22,4 litros nas CNTP.

Cálculo da carga, em Coulombs, que passará no ânodo.

Q = i . t

Q = 965s . 10A

Q = 9650 Coulombs

Cálculo do volume da gás cloro formado.

2 .96.500 C .............  22,4 litros
9650 C ...................  x litros 

x = 1,12 litros

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