ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETROLISE

ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETROLISE

É possível determinar a energia consumida durante uma eletrolise ou a massa de reagentes consumidos em determinado trabalho realizado por uma pilha.
Sobre a superfície de 650 cm2 de uma peça foi depositada uma camada de metal cromo de 2x10-3cm de espessura. O processo deu-se a partir de uma solução aquosa de Cr(NO3)3. Qual foi o volume de O2 recolhido no anolo,sob pressão de 1,o atm e 27°C? Qual é a quantidade de elétrons envolvida no processo ?
Inicialmente deve-se determinar a massa de cromo depositada, considerando a densidade do metal cromo, a 20°C,igual a 7,2g.cm-3.
Vcr=(espessura . (área) mcr=(densidade). (volume)
Vcr=2x10-3cm . 650cm2 mcr=7,2g.cm-3.1,3cm3
Vcr=1,3 cm3 mcr=9,36g

A relação entre a massa de cromo depositada e a quantidade de oxigênio produzida pode ser obtida pelas questões abaixo.
Catodo(polo-),redução : Cr3+(aq)+ 3 e- →Cr(s)
Ânodo (polo+),oxidação : 2H2o(L)→AH+(aq)+O2(g)=4e-
Equação global : 4Cr3(aq)+6H2O(l)→ →12H+(aq)+3 O2(g)+4Cr (s)

Pela equação global, para casa 4 mol de Cr depositado no catalogo, formaram-se 3 mol de O2 no anodo. Como foram depositados 9,36g, pode-se determinar a quantidade de matéria do metal como envolvida. 52g de Cr--------------------------1mol de Cr 9,36 g de Cr----------------------ncr Ncr= 9,36__→ncr=0,18mol 52

Pela equação global, a quantidade de matéria de O2 liberada é três quartos da quantidade de matéria de cromo depositada. Assim ,tem-se: No2= 3 x 0,18 →no2 = 0,13 mol 4

Pela equação de estado dos gases, obtém-se o volume do O2 recolhido. p= 1atm T=300k n=0,13 mol de O2 R=0,082atm.L.mol-1.K-1 Substituindo esses valores em p.V=n.R.T, obtém-se:
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