Química 2 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-391-393

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389CAPÍTULO 21 | ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETRÓLISE
Vamos relacionar a quantidade de carga com os mol de elétrons da equação.
1
5
?
?
5 ?
1 2
2
2
 →
⇒
Zn Zn 2 e
1mol 2 mol de e
65 g 2 (96 500 C)
x
965 C 65 g
2 96 500 C
x 3,25 10 g de Zn
2
1
 1. (UFMG) Considere a eletrólise de 200 mL de solução 0,10 mol/L de sulfato de cobre II, numa cuba com 
eletrodos de platina, por uma corrente de 0,20 A. (1 faraday 5 96 500 C/mol de e2)
a) Escreva a equação da semirreação catódica.
b) Escreva a equação da semirreação anódica.
c) Calcule o tempo necessário para reduzir à metade a concentração dos íons Cu21.
Solução
Devemos inicialmente escrever a dissociação do CuSO
4
 e a ionização da água:
CuSO
4
 Cu21 1 2SO4
2
H
2
O H1 1 OH2
Cátodo Ânodo
Migração de íons Cu21 e H1 SO
4
22 e OH2
Facilidade de descarga Cu21 . H1 OH2 . 2SO4
2
Semirreação 1
1 2
 →Cu 2 e Cu2 redução 1 12 2 →2 OH HO
1
2
O 2 eoxidação 2 2
Permanece na solução H1 SO
4
22
a) Cu21 1 2 e2 Cu
b) 2 OH2 H
2
O 1 O
2
 1 2 e2
c) A solução inicial apresentava um volume de 200 mL (0,2 L) e concentração 0,10 mol/L de CuSO
4
 por litro:
5
5
?
5
1
1
1
0,10 mol de CuSO 0,10 mol de Cu 1 L
x 0,2 L
x
0,2 L 0,10 mol de Cu
1 L
x 0,02 mol de Cu (na solução inicial)
4
2
2
2
Para que a concentração de íons Cu21 se reduza à metade, deveremos ter o consumo de 0,01 mol de Cu21:
1
?
5
? ?
5
1 2
 →
⇒
Cu
1 mol
|
1 mol
2 e
2 mol
|
2 (96 500 C)
Cu
0,001mol x
x
0,001 mol 2 96 500 C
1 mol
x 1930 C
2
Como: 5 ? 5
5 ? 5
Q i t i 0,20 A
(C) (A) (s) Q 1930 C
temos: 5 5⇒t
Q
i
=
1930 C
0,20 A
t 9 650 s
Exercícios resolvidos
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390 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA
 2. (Vunesp-SP) No laboratório, foi feita a montagem 
esquematizada na figura, utilizando placas de 
crômio e de cobalto, dois eletrodos inertes, uma 
chave interruptora e uma bateria. Os dois reci-
pientes contêm, respectivamente, soluções aquo-
sas de sais de crômio e de cobalto.
chave
Cr Co
solução de CrC,
3
solução de CoC,
n
1 2
1 12 2
O circuito foi ligado durante certo tempo, após o qual 
se verificaram aumentos de massa de 0,3467 g 
na placa de crômio e de 0,5906 g na placa de co-
balto. A partir desses resultados, um estudante 
fez as seguintes afirmações:
a) A carga do cobalto em seu sal é igual a 12.
b) Considerando a eficiência do processo igual a 
100%, pode-se calcular que circulou uma car-
ga igual a 1 930 coulombs pela montagem.
Com base nos dados fornecidos, discuta e justi-
fique se as afirmações do estudante são verda-
deiras ou falsas.
(1 faraday 5 96 500 coulombs; massas molares, 
em g/mol: Cr 5 52; Co 5 59)
Solução
a) Como as cubas estão ligadas em série, a carga 
que circula é a mesma em ambas.
A respeito da deposição do crômio, temos que:
1
5
1 2
2
 →Cr 3 e Cr
3 mol 1 mol
3 mol 52 g
x 0,3467 g
x 0,02 mol de e
3
Como a carga que circula é a mesma, o número 
de mol de e2 também será o mesmo.
Co n e Co
n e 1 mol
n e 59 g
0,02 mol 0,5906 g
n 2 o item a é correto
n
 →
⇒
1
5
1 2
2
2
b) 1 mol de e 96 500 C
0,02 mol de e x
x 1930 C o item b é correto⇒5
2
2
Fundamentando seus conhecimentos
A respeito do processo abaixo, responda às ques-
tões 1 a 3.
A ilustração mostra como um objeto pode ser 
recoberto por prata:
solução de nitrato de 
prata
eletrodo 
de prata
e2
Ag1 Ag1
objeto 
a ser 
prateado
1 2
Uma das reações que ocorrem nesse processo 
pode ser representada por:
Ag1 (aq) 1 1 e2 Ag (s)
 1. O esquema seguinte relaciona o número de mol, 
a carga e a massa nesse processo.
(Massa molar Ag 5 108 g ? mol21.)
1
1 2
 →Ag 1 e Ag
1 mol 1 mol
x C 1 mol
x C 108 g
193 000 C y g
Determine os valores de x e y.
 2. Foi feita uma prateação durante 1 000 s utilizan-
do-se uma corrente de 0,965 A. Determine a car-
ga que circulou no sistema.
 3. Calcule a massa de prata depositada na prateação 
descrita no exercício anterior.
L
u
is
 M
o
u
ra
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
L
u
is
 M
o
u
ra
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rq
u
iv
o
 d
a
 e
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it
o
ra
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391CAPÍTULO 21 | ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETRÓLISE
 1. Calcule a massa de sódio metálico depositada por 
uma corrente de 9,65 A que atravessa, durante 
10 minutos, uma massa de NaC, fundido.
Dados: massa molar Na 5 23 g ? mol21; 
1 F 5 96 500 C.
Na1 1 e2 Na
 2. O cobre metálico utilizado como condutor elétrico 
apresenta um elevado grau de pureza. No pro-
cesso de obtenção dessa pureza, por via eletrolí-
tica, os íons cobre II são reduzidos a cobre metá-
lico. Equacione a reação mencionada e calcule a 
massa de cobre depositada quando circula pela 
cuba eletrolítica um mol de elétrons.
Dado: massa molar Cu 5 63,5 g ? mol21.
 3. Calcule o tempo aproximado, em horas, para que 
ocorra a deposição de 11,43 g de ferro metálico, 
quando circula em uma corrente de 9,65 A, atra-
vés de uma solução aquosa de FeC,
2
.
Dado: massa molar Fe 5 56 g ? mol21.
Fe21 1 2 e2 Fe
 4. Três cubas eletrolíticas estão ligadas em série, 
contendo, respectivamente, AgNO
3
, NiC,
2
 e CuSO
4
. 
Sabendo que na primeira cuba foram depositados 
2,16 g de prata metálica, calcule a massa de níquel 
metálico depositado na segunda cuba e a massa 
de cobre metálico na terceira cuba.
Dados: massas molares Ag 5 108 g ? mol21; 
Ni 5 58,7 g ? mol21; Cu 5 63,5 g ? mol21.
 5. (Uepa) Um artesão de joias utiliza resíduos de pe-
ças de ouro para fazer novos modelos. O procedi-
mento empregado pelo artesão é um processo 
eletrolítico para recuperação desse tipo de metal.
Supondo que este artesão, trabalhando com resí-
duos de peças de ouro, solubilizados em solventes 
adequados, formando uma solução contendo íons 
Au31, utilizou uma cuba eletrolítica na qual aplicou 
uma corrente elétrica de 10 A por 482,5 minutos, 
obtendo como resultado ouro purificado.
Dados: Au 5 197 g/mol; constante de Faraday 5 
5 96 500 C/mol. 
O resultado obtido foi:
a) 0,197 gramas de Au.
b) 1,97 gramas de Au.
c) 3,28 gramas de Au.
Desenvolvendo seus conhecimentos
d) 197 gramas de Au.
e) 591 gramas de Au.
 6. (Uern) Para cromar uma chave, foi necessário 
montar uma célula eletrolítica contendo uma 
solução aquosa de íon de cromo (Cr21) e passar 
pela célula uma corrente elétrica de 15,2 A. Para 
que seja depositada na chave uma camada de 
cromo de massa igual a 0,52 grama, o tempo, 
em minutos, gasto foi de, aproximadamente:
(Considere a massa atômica do Cr 5 52 g/mol; 
1 F 5 96 500 C).
a) 1.
b) 2.
c) 63.
d) 127.
 7. (UFRN) Já quase na hora da procissão, Padre 
Inácio pediu a Zé das Joias que dourasse a coroa 
da imagem da padroeira com meio grama de ouro. 
Pouco depois, ainda chegou Dona Nenzinha, tam-
bém apressada, querendo cromar uma medalha 
da santa, para usá-la no mesmo evento religioso. 
Diante de tanta urgência, o ourives resolveu fazer, 
ao mesmo tempo, ambos os serviços encomen-
dados. Então, ligou, em série, duas celas eletro-
químicas que continham a coroa e a medalha, 
mergulhadas nas respectivas soluções de tetra-
cloreto de ouro (AuC,
4
) e cloreto crômico (CrC,
3
), 
como se vê na figura abaixo.
coroa
medalha
AuC,
4
 (aq)
CrC,
3
 (aq)
bateria
1,0 A1 2 1 2
Sabendo que durante a operação de galvanoplastia 
circulou no equipamento uma corrente de 1,0 A, 
responda às solicitações abaixo:
 I. Escreva as semirreações de redução dos cá-
tions as quais ocorreram durante os pro-
cessos de douração e cromação.
 II. Calcule quantos minutos serão gastos para 
dourar a coroa com meio grama de ouro.
X
X
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/A
rq
u
iv
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