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Cobre e zinco são obtidos por eletrorredução em solução aquosa sulfúrica. Considerando-se todas as atividades como unitárias, as eficiências de corrente como 100% e desprezando-se os sobrepotenciais, qual a estimativa correta para a razão entre o consumo de energia elétrica necessário para obtenção de uma tonelada do primeiro metal (ECu) em relação ao segundo (EZn)?

(A) 4:1
(B) 3:1
(C) 2:1
(D) 1:2
(E) 1:1
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Exercícios Para o Aprendizado

ano passado

Respostas

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ano passado

Para responder a essa pergunta, é necessário entender que a eficiência de corrente de 100% e a ausência de sobrepotenciais indicam um cenário idealizado, onde não há perdas de energia no processo de eletrorredução dos metais. Considerando que o cobre e o zinco são obtidos por eletrorredução em solução aquosa sulfúrica, e que as eficiências de corrente são 100%, podemos calcular a razão entre o consumo de energia elétrica necessário para obtenção de uma tonelada de cobre em relação ao zinco. A relação entre as massas molares do cobre (Cu) e do zinco (Zn) é de aproximadamente 63,5 g/mol para o cobre e 65,4 g/mol para o zinco. Como a carga necessária para a redução de um mol de Cu2+ a Cu é de 2 mols de elétrons, e para a redução de um mol de Zn2+ a Zn é de 2 mols de elétrons, a relação entre o consumo de energia elétrica para obter uma tonelada de cobre em relação ao zinco será proporcional à razão entre as massas molares dos metais. Assim, a estimativa correta para a razão entre o consumo de energia elétrica necessário para obtenção de uma tonelada de cobre em relação ao zinco é de 63,5/65,4, que é aproximadamente 1:1. Portanto, a alternativa correta é: (E) 1:1.

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