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 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10 A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente
Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.
A) 0,02 g.
B) 0,04 g.
C)2,40 g.
D) 35,5 g.
E) 71,0 g.
Solução
Dado que o tempo é de 3 horas, ou 10.800 segundos, e a corrente é de 10 A, podemos calcular a carga elétrica usando a seguinte relação:
Q = i x t
Q = 10 A x 10.800 s = 108.000 C
A solução eletrolisada apresenta íons Cu2+, que serão reduzidos: Cu+2 + 2e– → Cu. A proporção estequiométrica da reação é de 2:1, ou seja, para cada mol de cobre (Cu) reduzido, são necessários 2 mols de elétrons.
Usando a Lei de Faraday, sabemos que 2 × 96.500 C de carga são necessários para reduzir 63,5 g de cobre. Dado que a carga total utilizada é de 108.000 C, podemos calcular a massa de cobre recuperado usando uma regra de três simples:
193.000 C ——— 63,5 g
108.000 C ——— x
x = 35,5 g de cobre recuperado.
Alternativa D
