lei de faraday
Leis de Faraday para a Eletrólise
Físico-química II
Ago/2008
Exemplo: Eletrólise do Cobre
Uma indústria tem uma disponibilidade de
1000 A e uma DDP suficiente para promover a redução de uma solução saturada de sulfato de cobre, que ocorre segundo a equação:
Cu++ + 2e-
Cu0
1º passo:
Disponibilidade de cargas elétricas
• 1 eletron
• Disponibilidade
1,602x10-19 C
1000 C/s
• Disponibilidade = 1000/1,602x10-19
= 6,24x1021 eletrons/s
2º passo:
Quantidade de átomos reduzidos por unidade de tempo
Cu++ + 2e1 átomo de cobre
N
N = 3,12 x 1021
Cu0 (2 elétrons/átomo)
2 eletrons
6,24x1021 e/s átomos de cobre /s
3º passo:
Transformar o número de átomos em átomo-grama
1 at-g
Y
6,022 x 1023 átomos
6,24 x 1021 átomos/s
Átomos-grama de cobre obtido:
Y = 5,181 x 10-3 at-g Cu / s
4º passo:
Transformar em átomo-grama em massa de cobre
1 at-g Cu
5,181 x 10-3
63, 55 g mcobre mcobre = 0,33 g Cobre/s
Resumindo...
Agrupando todas as operações realizadas numa única equação, tem-se..
Disponibilidade x M mcobre =
Carga do cátion x Constante de Avogadro
i mcobre =
e
x
M
Carga do cátion x Constante de Avogadro
i x M x t mcobre =
ν
i x E x t
=
x 96500
96500
Leis de Faraday
1ª Lei: A massa de uma substância eletrolisada é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade aplicada à solução. 2ª Lei: A mesma quantidade de eletricidade irá eletrolisar massas de substâncias diferentes que serão proporcionais aos respectivos Equivalentes-grama de oxiredução (E) .
Outro exemplo...
• Para decompor totalmente NaCl presente em 0,2 litros de solução, usando uma corrente de 6 A, o tempo necessário foi de
2h 40 min e 50 s. Qual deverá ser a normalidade da solução?
• Passo 1: Determinar o número de equivalentes-grama; Passo 2: Calcular a Normalidade da solução. Equações:
N.° Eq-g=
m
E
Normalidade =
=
i.t
96500
N.°