Question

Certa corrente elétrica libera 1,12L de hidrogênio em 3 horas. A quantidade de cobre metálico liberado,pela mesma corrente durante o mesmo tempo ,de uma solução de sulfato de cobre será quanto ?
Dados :M (Cu)=69,5g/mol e volume molar=22,71L/mol
Resposta :3,18
Obs:resolução pfv!

Answer 1

A ,massa molar do cobre → MM (Cu) está errada...

MM(Cu) = 63,546 g/mol

Redução do hidrogênio :

2 H{+}(aq) + 2 e → H2 (g)

(e ⇒ mol de elétrons, com carga de 1 Faraday (96500 Coulombs)

Nessa equação, vemos que, para cada mol de H2, são necessários 2 mols de elétrons... Logo, a carga total para formar 1 mol de H2 é de :

2 * e =
2 * 96500 =
193000 Coulombs ⇒ Carga total necessária para formar 1 mol de H2 !
...

VM = V / n
VM → Volume molar;
V → Volume da amostra;
n → Número de mols da amostra...

O volume molar é VM = 22,71 L / mol. Como foi formado 1,12 litros de H2 (ou seja, V = 1,12 L) :

22,71 = 1,12 / n
n = 1,12 / 22,71
n ≈ 0,05 mol de H2 formado (aproximando) !

Voltando à equação, a cada mol de H2 formado, são necessários 193000 C de carga. logo, para n = 0,05 mol, a carga usada é de  :

    1  mol    → 193000 C
0,05 mol → x C

x = 0,05 * 193000
x = 9650 Coulombs usados para formar 1,12 L de H2 (aproximando o nª de mols)

Durante o mesmo tempo, a mesma corrente liberará a mesma carga (i = Q /t). Logo, a carga usada na solução de sulfato de obre também será de, aproximadamente, 9650 C.
 
Cu{2+}(aq) + 2 e → Cu{0}(s)

Novamente, para cada mol de cobre eletrodepositado, são usados 2 mols de elétrons... ou seja, a cada mol de Cu{0} formado, a carga necessária é de  :

2 * e =
2 * 96500 = 
193000 Coulombs → Carga total para cada mol de cobre eletrodepositado ! (Coincidentemente, o valor de carga igual ao usado para o hidrogênio).

193000 C forma 1 mol, de Cu{0}. Logo, como foram usados aproximadamente 9650 C de carga, o nº de mols usados será de :

 193000 C → 1 mol
    9650  C → y mol

y = 9650 / 193000
y = 0,05 mol de cobre eletrodepositado (aproximando, é o mesmo número de mols que o do hidrogênio)....

Por fim, n = m / MM
n → Número de mols;
m → Massa da amostra;
MM → Massa molar...

Sendo, para o cobre formado :
n ≈ 0,05 mol de Cu{0};
MM = 63,546 g/mol;
(m = ???...)

0,05 = m / 63,546
m = 0,05 * 63,546
m = 3,1773 gramas de cobre formadas (aproximando, chegamos em 3,18 g de cobre formadas) !