Estequiometria das pilhas e da eletrólise -2010

Prévia do material em texto

1 
 
 
Carga do elétron. 
 
 
▪ 96.500 C é a carga total transportada por um mol de elétrons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estequiometria das Pilhas e da Eletrólise. 
▪ A indústria eletroquímica emprega tecnologias avançadas 
e produz anualmente centenas de milhões de toneladas das 
mais variadas substâncias. 
 
▪ A produção exige cálculos exatos, para prever as 
quantidades de matérias-primas e o rendimento. 
 
 
 
1909 a 1913 
▪ Millikan e equipe determinaram a carga de um elétron. 
 
 
C = Coulomb 
▪ Carga de um mol de elétrons. 
 
 
 
1834 
▪ Faraday verificou experimentalmente que na eletrólise: 
 
“A massa da substância eletrolisada é diretamente 
proporcional à quantidade de eletricidade que 
atravessa a solução.” 
 
 
 
Lei de Faraday 
▪ Pode ser comprovada facilmente com 
uma célula eletrolítica. 
Constante de Faraday 
▪ É a carga ele´trica de um mol de 
elétrons e vale 96.500 coulomb/mol. 
 
 
2 
 
 
 
 
Eletricidade: 
▪ Quantidade de elétrons que passa por um circuito elétrico corresponde à idéia de 
quantidade de eletricidade (Q) e é medida em Coulomb. 
▪ Intensidade da corrente (i) é o quociente entre a quantidade de eletricidade (Q) 
que passa pelo circuito e o intervalo de tempo (∆t) correspondente a essa 
passagem. 
 
Aplicando a teoria: 
 
▪ O dono de uma indústria de eletrodeposição deseja depositar em um a peça metálica 116g de Ni(s) 
(niquelação). A peça é o cátodo numa eletrólise contendo cátions Ni2+(aq)em solução aquosa. 
 
 
▪ A corrente elétrica que atravessa o circuito externo, medida com um amperímetro é de 965 A. 
 
 
 
I = intensidade da corrente elétrica 
(ampère = A) 
Q = quantidade de carga (coulomb) 
t = tempo (segundo) 
 
4 mol 
de e- 
 Como contar 4 mol de elétrons? 
 É mais fácil medir o número de mols 
em termos de carga elétrica total. 
1mol de e-= 96.500 C = 1 F 
Q = i . t 
 
X = 4 (96.500) C 
X = 386.000 C 
Carga total para 
depositar 116g de 
Ni(s) no cátodo. 
t = 400 s 
 
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
X = 108 g → experimental 
X = 31,75 g → experimental 
X = 11,2 L Y = 5,6 L 
 
 
4 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
 
6