PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 36 do IME 2017

Prova objetiva · Química · Química: Eletrólise

Uma empresa de galvanoplastia produz peças especiais recobertas com zinco. Sabendo que cada peça recebe 7\text{ g} de \ce{Zn}, que é utilizada uma corrente elétrica de 0{,}7\text{ A} e que a massa molar do zinco é igual a 65\text{ g/mol}, qual o tempo necessário para o recobrimento dessa peça especial?

(Constante de Faraday: 1\text{ F} = 96500\text{ C.mol}^{-1})

  1. A
    4 h e 45 min.
  2. B
    6 h e 30 min.
  3. C
    8 h e 15 min.
  4. D
    10 h e 30 min.
  5. E
    12 h e 45 min.
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Resolução comentada

Na galvanoplastia, o zinco se deposita pela semirreação \ce{Zn^{2+} + 2e- -> Zn}. Cada mol de Zn consome 2 mols de elétrons, ou seja, 2 \times 96500\ \text{C}.

Passos:

  1. Quantidade de matéria de zinco: n = \dfrac{7}{65} \approx 0{,}1077\ \text{mol}.

  2. Carga necessária: Q = n \cdot 2 \cdot F = \dfrac{7}{65} \cdot 2 \cdot 96500 \approx 20785\ \text{C}.

  3. Como Q = i \cdot t, temos t = \dfrac{Q}{i} = \dfrac{20785}{0{,}7} \approx 29692\ \text{s}.

  4. Convertendo: 29692 / 3600 \approx 8{,}25\ \text{h}, isto é, 8 h e 15 min.

Conferindo: 0{,}25\ \text{h} = 15\ \text{min}, o que bate com a alternativa C.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana quem esquece que o zinco é \ce{Zn^{2+}} e usa 1 mol de elétrons por mol de Zn, obtendo metade do tempo (cerca de 4 h 7 min).

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AResultado incompatível com o cálculo; não corresponde a nenhuma etapa correta (aprox. 4 h seria usar 1 mol de elétrons por mol de Zn, ou seja, metade da carga).
  • BNão decorre do cálculo correto; valor sem relação com Q = 2nF e t = Q/i.
  • DValor acima do correto, sem base na estequiometria da semirreação.
  • EValor muito alto, sem base no cálculo correto.

Assunto: Eletrólise.

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Fonte: IME 2017 · Prova objetiva. Prova oficial ↗