Ano 2010#ciencias-natureza

Sobre o tema

A eletrólise é um processo eletroquímico fundamental na indústria para recuperação de metais, como o cobre, a partir de soluções iônicas. No caso do sulfato de cobre (II), a passagem de corrente elétrica provoca a redução dos íons Cu²⁺ no cátodo, depositando cobre metálico puro. O cálculo da massa depositada envolve a Lei de Faraday, que relaciona a quantidade de carga elétrica (Q = i × t) com a massa molar e o número de elétrons envolvidos na reação (n = 2 para Cu²⁺). Essa técnica é amplamente usada na metalurgia e na reciclagem de sucata, devido ao alto valor comercial do cobre e à eficiência do processo, que pode atingir 99,9% de pureza.

Tópicos relacionados

  • Lei de Faraday para eletrólise
  • Cálculo de massa depositada em eletrólise
  • Eletrólise de sulfato de cobre (II)
  • Constante de Faraday e carga elétrica
  • Recuperação eletrolítica de metais

Enunciado

A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente.

Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente
Dados: Constante de Faraday F = 96500C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5

Alternativas

  • A)

    0,02 g

  • B)

    0,04 g

  • C)

    2,40 g

  • D)

    35,5 g

  • E)

    71,0 g

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Perguntas frequentes

O que é a Lei de Faraday para eletrólise?

A Lei de Faraday estabelece que a massa de uma substância depositada ou liberada em um eletrodo é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica que passa pelo circuito. A fórmula é m = (Q × M) / (n × F), onde Q é a carga (C), M é a massa molar, n é o número de elétrons por íon e F é a constante de Faraday (96500 C/mol).

Por que o cobre é um metal com alto rendimento na eletrólise?

O cobre apresenta alto rendimento na eletrólise porque seu íon Cu²⁺ tem potencial de redução favorável e o processo pode ser controlado para depositar o metal com pureza de até 99,9%, minimizando reações paralelas como a evolução de hidrogênio.

Qual a importância da constante de Faraday em cálculos eletroquímicos?

A constante de Faraday (96500 C/mol) representa a carga de um mol de elétrons. Ela é essencial para converter a corrente elétrica (em ampères) e o tempo (em segundos) em quantidade de matéria (mols) de elétrons, permitindo calcular massas de produtos em eletrólise.

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