Eletroquímica Exerc, Exercícios de Engenharia Metalúrgica

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Professor: Cl^ Professor: Cl

áudio Rocha Lopesáudio Rocha Lopes

Volta Redonda, RJ, 2011

Universidade Federal Fluminense Química Metalúrgica

Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda

Eletroquímica - Eletrólise

Corrente elétrica (i):

é a carga elétrica que atravessa a seção transversal de um circuito dividida pelo intervalo detempo.^ A unidade do

SI usada para expressar corrente elétrica é o ampere, 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 acarga de 1C passa por ele num intervalo de 1s. O aparelhoutilizado para medir a corrente elétrica é o amperímetro, quefornece o resultado da medida em ampères. O amperímetromede, portanto, quantos coulombs de carga passam por elea cada segundo. Para saber a carga elétrica que atravessaum circuito durante certo tempo, basta multiplicar a correnteelétrica (em A) pelo intervalo de tempo (em s), ou seja:

Q = i^ x^

∆T

Eletroquímica - Eletrólise 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 dasubstância. Logo:

m = k.E

m^ = massa de substância produzida;

k^ = constante de

proporcionalidade;

E^ = equivalente de oxi-redução.

Eletroquímica - Eletrólise Equivalente de

oxi-redução:

É a massa de um

elemento que perde ou ganha um mol de elétrons. Veja oexemplo: 1 mol do metal cobre (Cu) perde 2 moles deelétrons^

e^ forma^

um^ mol^

de^ cátions

bivalentes

(Cu+2),

conforme o processo : Cu

⇒^ Cu+

+^ 2e- 1mol^

1mol^

2mols

Dessa forma, teremos para o cobre o seguinte raciocínio:considerando que a massa molar do Cu é 63,5 e que o Noxé +2, então:

Eletroquímica - Eletrólise 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 equivalentesformado 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 deequivalentes

que^ aparece

no^ cátodo

é^ igual

ao^ que

desaparece no ânodo.

Eletroquímica – Eletrólise - Exercícios 1- Calcular o tempo, em segundos, necessário para que umacorrente de intensidade igual a 19,3 A libere 4,32g de prata nocátodo.

, como E = 108/1, temos: 4,32 = (108 x 19,3 x t )/

⇒^ t = 200 s

2 - Calcule o volume de hidrogênio liberado a T =

27 C e P = 700

mm Hg pela passagem de uma corrente de 1,6 A durante 5 minpor uma cuba contendo hidróxido de sódio.

Eletroquímica – Eletrólise - Exercícios 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 cargaenvolvida no processo é de 0,01F, qual é a massa de pratadepositada?

Eletroquímica – Eletrólise - Exercícios 6 - Numa pilha de

flash^ antiga, o eletrólito está contido numa lata de zinco que funciona como um dos eletrodos. Que massa dezinco 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?

Eletroquímica – Eletrólise - Exercícios 9 - Eletrolisando-se, durante cinco minutos, a solução de sulfatode cobre II com uma corrente elétrica de 1,93 A, verificou-se que amassa de cobre metálico depositada no cátodo foi de 0,18g. Emfunção dos valores apresentados acima, qual o rendimento

Eletroquímica – Eletrólise - Exercícios 10 - Calcular o potencial da solução de FeSO4 na concentraçãode 0,1M, considerando que o potencial padrão de oxidação (E

OXI)

do ferro é +0,44V.