Eletroquímica - Leis da Eletrólise

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Professor Volney F Pereira 
Leis da eletrólise 
 
Corrente elétrica (i): é a carga elétrica que atravessa a seção transversal de um circuito 
dividida pelo intervalo de tempo. A unidade do SI usada para expressar corrente elétrica é o 
ampère, simbolizado por A, definido como C/s (Coulomb por segundo). Dessa forma, dizer que 
uma corrente de 1 A passa por um circuito significa dizer que a carga de 1C passa por ele num 
intervalo de 1s. O aparelho utilizado para medir a corrente elétrica é o amperímetro, que fornece o 
resultado da medida em ampères. O amperímetro mede, portanto, quantos coulombs de carga 
passam por ele a cada segundo. Para saber a carga elétrica que atravessa um circuito durante 
certo tempo, basta multiplicar a corrente elétrica (em A) pelo intervalo de tempo (em s), ou seja, 
. 
 Em 1909, o físico americano Millikan determinou que a carga elétrica de um elétron é igual a 
1,6x10-19C. Como sabemos que um mol de elétrons corresponde a 6,02x1023 e-, a quantidade de 
carga transportada pela passagem de um mol de elétrons é dada pelo produto entre esses dois 
valores, ou seja: 1,6x10-19 x 6,02x1023 = 9,65x104C ou 96500C (quantidade de carga transportada 
por um mol de elétrons, denominada Constante de Faraday (1F). 
 Quando se conhece a quantidade de carga fornecida em uma eletrólise, é possível prever a 
quantidade (massa, mol, etc) de substâncias que serão produzidas nesse processo. Com isso é 
possível definir a 1ª e 2ª lei de Faraday: 
 1ª lei  A massa que se forma em um eletrodo é diretamente proporcional à quantidade de carga 
que atravessa o circuito. Logo: m=k.Q 
m= massa de substância produzida; k= constante de proporcionalidade; Q= quantidade de carga 
em C 
 2ª lei A massa que se forma em um eletrodo é diretamente proporcional ao equivalente de oxi-
redução da substância. Logo: m=k.E 
m= massa de substância produzida; k= constante de proporcionalidade; E= equivalente de oxi-
redução. 
 
Equivalente de oxi-redução: É a massa de um elemento que perde ou ganha um mol de elétrons. 
Veja o exemplo: 1 mol do metal cobre (Cu) perde 2 moles de elétrons e forma um mol de cátions 
bivalentes (Cu+2), conforme o processo : Cu  Cu+2 + 2e- 
 1mol 2mols 
  Dessa forma, teremos para o cobre o seguinte raciocínio: considerando 
que a massa molar do Cu é 63,5 e que o Nox é +2, então: 
Levando em consideração o enunciado das duas leis de Faraday, a massa de substância 
produzida em um eletrodo poderá ser calculada por meio das seguintes relações: 
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Equivalente eletroquímico (Eq): é a quantidade de substância eletrolisada ou depositada, quando 
se faz passar uma carga de 1 C na solução. 
 
Cubas em série: Sabendo-se que 1F eletrolisa 1E, quando o circuito for em série, poderemos 
concluir que, como a carga que circulará para cada eletrodo será a mesma para todos os 
eletrodos, o número de equivalentes formado será o mesmo em todos os eletrodos. 
Como a carga que passa nos eletrodos é a mesma: 
 
Isso também pode ser aplicado às pilhas. O número de equivalentes que aparece no cátodo é 
igual ao que desaparece no ânodo. 
 1. Calcular o tempo, em segundos, necessário para que uma corrente de intensidade igual a 
19,3 A libere 4,32g de prata no cátodo. R=200s 
 2. Calcule o volume de hidrogênio liberado a 27OC e 700 mmHg pela passagem de uma 
corrente de 1,6 A durante 5 min por uma cuba contendo hidróxido de sódio. 
 
 3. Determine qual a intensidade de corrente que o gerador deve fornecer para que, depois de 
9650 s de passagem de corrente elétrica por uma solução de sulfato de cobre II – CuSO4 sejam 
liberados 6,35g de cobre no cátodo. R=2A 
 4. Na reação , a participação de 1 mol de elétrons fornecerá qual volume 
de gás hidrogênio , medido nas CNTP? 
 
1 mol -------------22,4 L 
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½ mol -------------V  V=11,2 L 
 
5. Uma peça de bijuteria recebeu um banho de prata (prateação) por meio de um processo 
eletrolítico. Sabendo-se que nessa deposição o Ag+ reduz-se a Ag e que a quantidade de 
carga envolvida no processo é de 0,01F, qual é a massa de prata depositada? 
 
 
6. Quantos mols de gás cloro se formarão pela passagem de 1 faraday na eletrólise aquosa de 
cloreto de sódio? R=0,5 
 7. Qual a massa de sódio metálico produzido durante a eletrólise ígnea do cloreto de sódio – 
NaCl, após a passagem de uma quantidade de carga igual a 5F? R=115g 
Qual a massa de ferro depositada no cátodo de uma célula eletrolítica, contendo solução aquosa 
de cloreto férrico (FeCl3), quando através dela passa uma carga de 0,1F? R=1,86g 
Qual a massa de prata liberada pela passagem de uma corrente de 0,5 A durante cinco minutos, 
numa solução de nitrato de prata – AgNO3? R=0,17g 
10. Na eletrólise de uma solução aquosa de sulfato cúprico (CuSO4), tem-se a seguinte reação: 
Cu+2 + 2e-  Cu. Quantos moles de íons Cu+2 são reduzidos por uma quantidade de 
eletricidade igual a 1F? R=0,5 mol 
11. (Unicamp-SP) O cobre metálico, para ser utilizado como condutor elétrico, precisa ser muito 
puro, o que se consegue por via eletrolítica. Neste processo os íons Cu+2 são reduzidos no 
cátodo a cobre metálico. Qual a massa de cobre que se obtém por mol de elétrons que 
atravessa a cuba eletrolítica? R=31,75g 
Qual a corrente elétrica necessária para que, em 965s, ocorra a redução Ag+ + 1e- Ag? R=10 
A 
 13. Determinar a massa de Zn que se deposita na eletrólise de uma solução de ZnCl2 , durante 16 
min 5 segundos, com uma corrente elétrica de 0,5A. 
14. Numa pilha de flash antiga, o eletrólito está contido numa lata de zinco que funciona como um 
dos eletrodos. Que massa de zinco é oxidada a Zn+2 durante a descarga desse tipo de pilha, 
por um período de 30 minutos, envolvendo uma corrente de 5,36x10-1 A? 
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15. Qual o tempo necessário para obtermos 3,175g de cobre a partir de uma solução de CuSO4, 
sabendo que a corrente elétrica é de 100A ? 
16. Determinar o equivalente-grama de uma substância formada em um eletrodo, sabendo que, ao 
passar uma corrente de 9,65A de intensidade durante 8 minutos e 20 segundos, formam-se 
1,4g de substância. 
 
Qual a massa de prata metálica que irá se depositar ao se passar por uma solução aquosa de 
cloreto de prata (AgCl) uma corrente elétrica de 4A durante um tempo de 30 minutos? 
R=8,058g 
 18. Calcule a massa de prata que se deposita no cátodo quando se faz passar uma corrente 
elétrica de 10A por uma solução de nitrato de prata – AgNO3, durante 20 minutos. 
 Calcule a massa de cobre metálico depositada por uma corrente elétrica de 1,93A que atravessa 
uma solução de sulfato cúprico (CuSO4) durante 10 min? R=0,381g 
20. Qual é a quantidade de eletricidade obtida em uma pilha de Daniell pela oxidação de 0,2612g 
de zinco? Qual a intensidade da corrente produzida, sabendo-se que a pilha funcionou durante 
25 minutos e 44 segundos? Dado= Zn=65,3u 
 
 21. Em uma eletrólise em série, temos em uma célula eletroquímica solução de nitrato de prata - 
AgNO3 e, na outra, solução de sulfato cúprico - CuSO4. Sabendo que na primeira cela 
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eletroquímica há deposição de 21,6g de prata no cátodo, calcular a massa de cobre depositada na 
outra cela eletroquímica. 
 
 Qual a massa de metal depositada, quando uma corrente de 10A atravessa uma solução de 
nitrato de prata (AgNO3), durante 16 min 5s? R=10,8g 
23. Calcular os potenciais das soluções de FeSO4 nas concentrações abaixo, considerando que o 
potencial padrão de oxidação (EOXI) do ferro é +0,44V. 
a)0,1M 
 
 b)0,01M 
 c)0,001M 
 24. Duas células eletroquímicas, ligadas em série, contém respectivamente, soluções aquosas de 
NiC2 e CuSO4. Após certo tempo de eletrólise houve depósito de 50,8g de cobre. Qual a massa 
de níquel depositada na outracélula eletroquímica? 
 25. Calcule os potenciais da solução de carbonato de alumínio - A2(CO3)3 com concentração 
0,001M, considerando que o potencial de oxidação do alumínio é +1,67. 
 26. Duas células eletrolíticas, contendo soluções de sulfato de alumínio - A2(SO4)3 e de sulfato 
de zinco - ZnSO4, respectivamente, estão ligadas em série. A primeira delas deposita 3g de 
alumínio. Qual a massa de zinco depositada na segunda, durante o mesmo tempo? 
 27. Tem-se três cubas eletrolíticas ligadas em série, contendo respectivamente AgNO3, CuSO4 e 
ZnC2. Sabendo-se que na primeira cuba foram depositados 108g de prata metálica, qual a massa 
de cobre e zinco depositadas nas outras cubas? 
 28. A passagem de corrente elétrica por duas cubas ligadas em série, contendo, respectivamente, 
KBr e NaCl em fusão ígnea, propicia a formação de 5g de potássio na primeira cuba. Determine a 
massa de sódio obtida na segunda cuba. R=2,94g 
 29. Um sal de um metal de peso atômico 196,99 foi eletrolisado durante cinco minutos por uma 
corrente de 3,86 A, fornecendo um depósito de 0,788g do metal no cátodo. Pelos dados, qual o 
número de oxidação do metal no sal? R=+3 
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 30. Um rádio de pilha ficou ligado durante a partida de um jogo de futebol. Nesse período sua 
cápsula de zinco sofreu um desgaste de 0,3275g tendo originado uma corrente de 0,3216 A. Qual 
foi a duração da narração do jogo, em minutos? Considere a massa atômica do zinco igual a 
65,5u. 
 
31. No cátodo de uma cuba eletrolítica contendo solução de Cr+3, adaptou-se uma peça de 
automóvel para ser cromada. Durante 9650s, passou-se uma corrente de três ampères. 
Calcule o aumento da massa (em gramas) da peça. R=5,2g 
32. Considerando a massa atômica do níquel igual a 59 u, qual a massa de níquel obtida no 
cátodo a partir de uma solução de cloreto de níquel II, submetida a uma corrente elétrica de 20 
A durante 2 horas? R=44,02g 
 33. Em uma cuba eletrolítica, utilizou-se uma corrente de 3 A para se depositar toda a prata 
existente em 400 mL de uma solução 0,1M de nitrato de prata. Com base nos dados acima, qual o 
tempo necessário para realizar a operação descrita, em segundos. 
 
34. Qual o tempo, em horas, durante o qual deverá passar uma corrente de 9,65 A através de uma 
solução de cloreto de ferro II – FeCl2 para que se depositem 10,08g de ferro metálico? R= 1 h 
35. Eletrolisando-se, durante cinco minutos, a solução de sulfato de cobre II com uma corrente 
elétrica de 1,93 A, verificou-se que a massa de cobre metálico depositada no cátodo foi de 
0,18g. Em função dos valores apresentados acima, qual o rendimento do processo? 
 
36. Numa célula eletrolítica contendo solução aquosa de nitrato de prata flui uma corrente elétrica 
de 5,0 A durante 9650s. Nessa experiência, quantos gramas de prata metálica são obtidos? R= 
27g 
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37. 0,5g de cobre comercial foi “dissolvido” em ácido nítrico, conforme a reação a seguir: 
 
e a solução resultante foi eletrolisada até deposição total do cobre, com uma corrente de 4,0 A 
em 5 min. Qual é a pureza desse cobre comercial?