Ed
há 2 anos
Para resolver essa questão, precisamos seguir alguns passos: 1. Calcular a quantidade de ácido sulfúrico na solução: - A solução é 30% em peso, ou seja, em 100 g de solução, temos 30 g de H₂SO₄. - A densidade da solução é 1,22 g/cm³, então 1 L (ou 1000 cm³) de solução pesa 1,22 kg ou 1220 g. - A quantidade de H₂SO₄ em 1 L de solução é: \[ \text{Massa de H₂SO₄} = 0,30 \times 1220 \, \text{g} = 366 \, \text{g} \] 2. Calcular a quantidade de mols de H₂SO₄: - A massa molar do H₂SO₄ é aproximadamente 98 g/mol. - Portanto, a quantidade de mols de H₂SO₄ é: \[ n = \frac{366 \, \text{g}}{98 \, \text{g/mol}} \approx 3,73 \, \text{mol} \] 3. Calcular a quantidade de H₂SO₄ na alíquota de 2,0 mL: - A alíquota de 2,0 mL representa: \[ \text{Massa de H₂SO₄ na alíquota} = \frac{2,0 \, \text{mL}}{1000 \, \text{mL}} \times 366 \, \text{g} = 0,732 \, \text{g} \] - Convertendo para mols: \[ n_{\text{alíquota}} = \frac{0,732 \, \text{g}}{98 \, \text{g/mol}} \approx 0,00745 \, \text{mol} \] 4. Calcular a quantidade de NaOH consumida na titulação: - A titulação consumiu 41,8 mL de NaOH 0,40 mol/L: \[ n_{\text{NaOH}} = 0,040 \, \text{L} \times 0,40 \, \text{mol/L} = 0,01672 \, \text{mol} \] 5. Determinar a relação entre H₂SO₄ e NaOH: - A reação entre H₂SO₄ e NaOH é 1:2, ou seja, 1 mol de H₂SO₄ reage com 2 mols de NaOH. - Portanto, a quantidade de H₂SO₄ que reagiu é: \[ n_{\text{H₂SO₄}} = \frac{0,01672 \, \text{mol}}{2} \approx 0,00836 \, \text{mol} \] 6. Calcular a carga elétrica (Q): - A quantidade de carga elétrica é dada por \( Q = n \times F \), onde \( F \) é a constante de Faraday (aproximadamente 96485 C/mol). - A carga total é: \[ Q = 0,00836 \, \text{mol} \times 96485 \, \text{C/mol} \approx 805,5 \, \text{C} \] 7. Calcular a corrente (I): - A corrente é dada por \( I = \frac{Q}{t} \), onde \( t \) é o tempo em segundos. - O tempo de 965 minutos é: \[ t = 965 \, \text{min} \times 60 \, \text{s/min} = 57900 \, \text{s} \] - Portanto, a corrente é: \[ I = \frac{805,5 \, \text{C}}{57900 \, \text{s}} \approx 0,0139 \, \text{A} \text{ ou } 13,9 \, \text{mA} \] Assim, a corrente que circulou pela célula é aproximadamente 13,9 mA.
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