AULA 10 ARISTIDES CIPRIANO LEI DE FARADAY “Não é o mais forte que sobrevive, nem o mais inteligente. Quem sobrevive é o mais disposto à mudança” Charles Darwin, biólogo ARISTIDES CIPRIANO

LEIS DE FARADAY Michael Faraday formulou duas leis que regem o aspecto quantitativo da eletrólise

1ª LEI DE FARADAY m = K' . Q Q = i x t m = K’ x i x t A massa, “m”, de uma substância, formada ou transformada numa eletrólise, é diretamente proporcional à carga elétrica, Q, que atravessa o circuito m = K' . Q Sabe-se que: Q = i x t CONSEQÜENTEMENTE A primeira lei de FARADAY pode ser escrita na seguinte forma: m = K’ x i x t

A massa, m, de uma substância, 2ª LEI DE FARADAY A massa, m, de uma substância, formada ou transformada numa eletrólise, é diretamente proporcional ao equivalente-grama, E, dessa substância m = K’’x E

Associando as duas leis, teremos: m = K x E x Q m = K x E x i x t ou 1 96500 A constante “ K “ vale: = m E . i . t 96500 Então :

01) Uma solução de cloreto de prata é eletrolisada durante 965 segundos por uma corrente elétrica de 1 ampèr (A). Qual a massa de prata depositada no cátodo? Dado: Ag = 108 g / mol t = 965 s E = 1 108 = 108 g i = 1 A m = E . i . t 96500 m = ? m = 108 . 1 . 965 96500 m = 1,08 g

A carga total transportada por 1 mol de elétrons é de 96500 C e é denominada de 1 Faraday (F), em homenagem ao físico-químico inglês Michael Faraday 1 MOL DE ELÉTRONS Ou 6,02 x 1023 ELÉTRONS TRANSPORTA 1 FARADAY ou 96500 C

01) Uma solução de cloreto de prata é eletrolisada durante 965 s por uma corrente elétrica de 1 ampèr (A). Qual a massa de prata depositada no cátodo ? Dado: Ag = 108 g / mol Ag+ + 1 e –  Ag Pela cuba eletrolítica passa: Q = 1 x 965 = 965 C 96500 C 108 g 965 C m g 96500 108 965 m = x m = 1,08 g

02) Uma carga elétrica de 9650 C eletrolisa uma solução contendo íons de cobre II. Qual a massa depositada no eletrodo ? Dado: Cu = 63,5 g / mol Cu +2 + 2 e –  Cu 2 . 96500 C 63,5 g 9650 C m g 2 . 96500 63,5 . 9650 m = m = 3,16 g

03) Numa célula eletrolítica contendo solução aquosa de nitrato de prata flui uma corrente elétrica de 5,0 A durante 9650 segundos. Nessa experiência, quantos gramas de prata metálica são obtidos? Dado: Ag = 108 g/mol 108 g. 100 g. 54,0 g. 50,0 g. 10,0 g. i = 5,0 A Ag+ + 1 e –  Ag (s) t = 9650 s 96500 C 108 g m = ? 5 x 9650 C m g 96500 5 x 9650 x 108 m = 96500 5211000 = m = 54,0 g

04) Eletrolisa-se uma solução de CuCl2, durante 32 minutos, com uma corrente de 5A, obtém-se nas CNTP, o cloro num volume em mL, de: 1400. 1920. 1600. 9650. 1114. t = 32 min = 1920 s i = 5,0 A 2 Cl – + 2 e –  Cl2 (g) V = ? mL 2 . 96500 C 22,4 L 5 . 1920 C V 2 . 96500 5 . 1920 . 22,4 V = 193000 215040 = V = 1,114 L ou 1114 mL

05) A corrente elétrica necessária para depositar 10,8 g de prata através da eletrólise de uma solução de nitrato de prata durante 5 minutos é de: i = ? A Dado: Ag = 108 g/mol m = 10,8 g 32,16 A . 3,0 A. 6,2 A. 4,3 A. 31,3 A. t = 5 min = 300 s Ag + 1 e  Ag (s) + – 96500 C 108 g i . 300 C 10,8 g 300 x 108 96500 x 10,8 i = i = 32,16 A

06) Calcule as massas dos metais depositadas em 3 cubas eletrolíticas, ligadas em série, submetidas a uma corrente de 4A, durante 40 minutos e 12 segundos conforme esquema: Dados: Cu = 63,5 u; Ag = 108 u.; Fe = 56 u. GERADOR CuSO4 FeCl3 AgNO3 m = constante E mCu mFe mAg = = ECu EFe EAg

i = 4 A Q = 4 x 2412 = 9648 C t = 40 min 12 s = 2412 s Cu+2 + 2 e –  Cu (s) 2 x 96500 C  63,5g 9648 C  m g m = 3,17g (PA)Cu+2 63,5 Ecu+2 = = = 31,75g 2 2 mCu mFe mAg = = ECu EFe EAg (PA)Fe+3 56 EFe+3 = = = 18,66g 3 3 3,17 mFe mAg = = 31,75 18,66 108 (PA)Ag+ 108 EAg+ = = = 108g 1 1 m = 1,86g m = 10,78g