Gabarito disponível
No ano de 2018, os alunos da EsPCEx realizaram, na aula prática de laboratório de química, um estudo sobre revestimento de materiais por meio da eletrólise com eletrodos ativos, visando ao aprendizado de métodos de proteção contra corrosão. Nesse estudo, eles efetuaram, numa cuba eletrolítica, o cobreamento de um prego, utilizando uma solução de sulfato de cobre II e um fio de cobre puro como contra-eletrodo. Para isso, utilizaram uma bateria como fonte externa de energia, com uma corrente contínua de intensidade constante de 100 mA e gastaram o tempo de 2 minutos. Considerando-se não haver interferências no experimento, a massa aproximada de cobre metálico depositada sobre o prego foi de
Dados: massa molar do cobre = 64 g · mol⁻¹ ; 1 Faraday = 96500 C · mol⁻¹
Dados: massa molar do cobre = 64 g · mol⁻¹ ; 1 Faraday = 96500 C · mol⁻¹
Resolução comentada
Q = i·t = 12 C; m = (12/96500)·32 ≈ 3,98 mg.
A carga é Q = 0,1 A × 120 s = 12 C. Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, então 2 × 96500 C depositam 64 g. Logo m = 12 × 64 / 193000 ≈ 3,98 × 10⁻³ g = 3,98 mg.
Análise das alternativas
A, B, C e D resultam de erro de unidade (mA, minutos) ou de usar 1 elétron por Cu em vez de 2. Só E, 3,98 mg, vem do cálculo com 2 mol de elétrons por mol de Cu.
Referência: Leis de Faraday da eletrólise.
Resolução comentada do VaiConcursos.