(a) Quantos segundos se leva para produzir 5,0 L de H2 medidos a 725 torr e 23ºC pela eletrólise da água usandouma corrente de 1,5 A?
Soluções para a tarefa
São necessários 654.657,55 segundos.
Temos pela Lei de Faraday que:
Q = i . t ⇒ t = Q/i
Agora vamos escrever a reação catódica:
4 H₃O⁺ + 4 e⁻ → 4 H₂O + 2 H₂
Como a massa molar do gás hidrogênio é de 2 g/mol, podemos dizer baseado na reação acima que 4 mols de elétrons formam 4 g de gás.
Como 1 mol de elétrons corresponde a 96.486 C, temos que 4 mols de elétrons correspondem a 385.944 C.
Como produziu-se 5 L de gás a 0,954 atm e 296 K, temos:
0,954 . 5 = n . 0,082 . 296
n = 5,09 mols
Logo, a massa formada de gás hidrogênio na reação foi de 10,18 g, assim:
385.944 C ------ 4 g de H₂
x ------ 10,18 g de H₂
x = 981.986,33 C
Agora podemos aplicar esse valor na equação da Lei de Faraday para a eletrólise:
t = 981.986,33/1,5
t = 654.657,55 s
Espero ter ajudado!