Eletroquímica

por mahriana Seg 17 Dez 2012, 00:17

Um certo fabricante produz pilhas comuns, nas quais o invólucro de zinco funciona como anodo, enquanto que o catodo é inerte. Em cada uma, utilizam-se 5,87 g de dióxido de manganês, 9,2 g de cloreto de amônio e um invólucro de zinco de 80 g.As semi-reações dos eletrodos são:

Zn → Zn^+2 + 2é -
NH4^+ MnO2 + é- →1/2 Mn2O3 + NH3 + 1/2 H2O

Determine o tempo que uma destas pilhas leva para perder 50% de sua carga,fornecendo uma corrente constante de 0,08 A.Dado:Constante de Faraday: F = 96.500 C

por rihan Seg 17 Dez 2012, 01:04

Zn → Zn^+2 + 2é- --> z = 2

m(Zn) = 50 % . 80 g = 40 g

M(Zn) = 65,4 g/mol

40,0 g Zn --> n

65,4 g Zn --> 1

n = 40/65,4

e = n / z = (40/65,4) / 2 = 20/65,4

Q = F.e = (96 500) . (20/65,4)

Q = I.t --> t = Q / I = (96 500) . (20/65,4) / 0,08

t = 368 883,8 s = 6 148 min = 102,5 h = 4,3 d

por mahriana Seg 17 Dez 2012, 07:30

:scratch: Tenho um gabarito que diz 11,32 horas

por **Leonardo Sueiro** Seg 17 Dez 2012, 08:19

Massas molares em g/mol:
Zn: 65,4
MnO2: 86,9
NH4Cl: 53,5

Número de mols iniciais :
Zn: 80/65,4 = 1,223
MnO2: 5,87/86,9 = 0,067
NH4Cl: 9,2/53,5 = 0,1719

Reagente em excesso na segunda reação é o íon amônio.

0,067 mol de MnO2 -> 0,067 mol de elétrons
1,223 mol de Zn ----> 2,446 mol de elétrons

Limitante: MnO2

I = Q/t

Calculando e dividindo por 3600 para passar para horas
t = (0,5.0,067.96500/0,08)/3600 = 11,32 h