Em uma célula galvânica Zn|Zn2+(1,00 M)||Cu2+(1,00 M)|Cu (E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V; E°(Zn2+/Zn)=-0,76 V), uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma célula galvânica Zn|Zn2+(1,00 M)||Cu2+(1,00 M)|Cu (E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V; E°(Zn2+/Zn)=-0,76 V), uma corrente de 2,00 A é mantida por 2,00 h. a) Determine E°celula. b) Calcule a massa de Cu depositada. c) Discuta implicações para recuperação sustentável de cobre.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Meiosredox: Zn ? Zn2+ + 2 e? ; Cu2+ + 2 e? ? Cu. E°cel = E°cátodo-E°ânodo = 0,34-(-0,76)=1,10 V. Q=I·t=2,00 A·7200 s=14400 C. Moles e? = Q/F =14400/96485 ˜0,1492 mol e?. Moles Cu = 0,1492/2 =0,0746 mol. Massa Cu =0,0746·63,55 ˜4,74 g. Discussão: processo converte energia eletroquímica em transformação de matéria; recuperação de Cu metálico reduz extração mineral. Para sustentabilidade recomenda-se uso de eletricidade renovável, otimização de rendimento (minimizar correntes parasitas, controle de concentração) e reciclagem de eletrólitos.
Explicação
1) Escreva semirreações e calcule E°cel=0,34-(-0,76)=1,10 V. 2) Q=I·t; Q/F = mol e?. 3) mol Cu = mol e?/2; massa = mol·M(Cu). 4) Discuta eficiência energética e fontes renováveis para sustentabilidade.
Raio-X da questão
célula galvânica e eletroquímica
avaliacao
células eletroquímicas · reações redox
Revisar conceitos de células galvânicas e leis de Faraday.
O aluno pode confundir os potenciais de eletrodo e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um valor errado para E°celula.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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