Question

Em uma célula eletrolítica contendo solução de NiSO4 foram imersos dois eletrodos inertes.

Determine a massa de níquel metálico e a de gás oxigênio produzidas após a passagem, pela célula, de uma corrente de 4,0 A durante 1,0 h.

Dado: 1 mol de Ni = 58,7 gramas, 1 mol de O2 = 32,0 gramas

Ni2+ + 2e− \rightarrow Ni(s) E° = − 0; 26V

4e− + O2(g) + 4H+ \rightarrow 2H2O E° = 1; 23V

Apresente os cálculos realizados na resolução da questão.

Answer 1

Resposta:

0,073 gramas de Níquel e 0,02 gramas de Oxigênio

Explicação:

Q = i x Δt .: Q = 4 x 60 = 240 C

1 mol de elétron — 96500 C
. x — 240 C
x = 24 / 9650 mols de elétron

NiSO₄ —> Ni²⁺ + SO₄²⁻

Niº —> Ni²⁺ + 2e⁻ (x2)
O₂ + 4e⁻ —> 2 O²⁻

2 Niº —> 2 Ni²⁺ + 4e⁻ Eº = + 0,26
O₂ + 4e⁻ —> 2 O²⁻ Eº = +1,23
———————————
2 Ni° + O₂ —> 2 Ni²⁺ + 2 O²⁻ ΔE = + 1,49 V

Se na pilha são utilizados 4 mol de elétrons pra 2 mols de Niº, façamos uma regra de 3:

4 mol elétrons — 2 mol Niº
24 / 9650 mol elétrons — y
y = 24 / 19300 mols Niº

Massa de Niº = 58,7 g/mol
Logo: m = 58,7 x 24 / 19300 = 0,073 g

Agora para o oxigênio:

4 mol elétrons — 1 mol O₂
24/9650 elétrons — z
z = 24/38600 mols O₂

Massa de O₂ = 32g/mol
Logo: m = 32 x 24/38600 = 0,02 g