Question

Para cromar uma chave, foi necessário montar uma célula eletrolítica contendo uma solução aquosa de íon de cromo (Cr+2) 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 = 52 g/mol e f96.500 C)
Com cálculo, por favor.
a) 1
b) 2
c) 63
d) 127

Answer 1

Redução do cátion cromo :

$\ce{Cr^{2+}} \ + \ 2 \ e \rightarrow \ce{Cr^0$

$e$ é o mol de elétrons...

A carga do mol de elétrons é a Constante de Faraday :

$1 \ e \rightarrow \ 1 \ F (aproximadamente \ 96500 \ Coulombs)$

Na reação, para se reduzir um mol de cátion cromo, são usados $2 \ e$ (2 mols de elétrons)... logo, a carga total, para 1 mol de $Cr$ é de $2 \ F$ ...

Carga utilizada (para 1 mol de cromo) :

$2 \ F \ =$

$2 * 96500 \ =$ 

$193000 \ Coulombs$


$n = \frac{m1}{MM}$

$n \rightarrow$ Número de mols;
$m1 \rightarrow$ Massa da amostra;
$MM \rightarrow$ Massa molar...

Sendo ⇒ $m1 = 0,52 \ g; MM = 52 g/mol...$

$n = \frac{0,52}{52}$

$n = 0,01 \ mol \ de \ cromo \ a \ ser \ depositado !$

Como vimos, $193000 \ C$ de carga depositam 1 mol de $\ce{Cr^{2+}}$... Logo, para 0,01 mol :

$193000 \ C \rightarrow \ 1 mol$

$x \ C \rightarrow \ 0,01 mol$

$x = 193000 * 0,01$

$x = 1930 \ Coulombs \ de \ carga \ utilizados \ !$

$i = \frac{Q}{t}$

$i \rightarrow$ Corrente;
$Q \rightarrow$ Carga;
$t \rightarrow$ Tempo...

Sendo ⇒ $i = 15,2 \ A; Q = 1930 C...$

$15,2 = \frac{1930}{t}$

$t = \frac{1930}{15,2}$

$t = 126,6 \ segundos \ \rightarrow$ Em segundos, divide-se por 60 :

$t = 2 \ minutos, \ aproximadamente. \ (Alternativa \ 'b)').$

Answer 2

Podemos afirmar que 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: 64,33 segundos.

Para responder essa questão, deveremos levar em consideração que:

Cr -> 52g / mol

n = 1,04 / 52

n = 0,02 mols de Cr

A reação estabelecida é a seguinte:

Cr+2 + 2E ----> 1Cr

A proporção estequiométrica dessa reação nos indica que,  teremos o dobro de número de Elétrons, sendo assim:  

n = 0,04 mols , que  corresponde a uma carga de :

Q = 0,04.96500  

Q = 3860 C oulomb.

i = Q / t

60 = 3860 / t

t = 64,33 segundos.

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