ENEM - 2010 A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Compreender e analisar processos de produção e circulação de discursos, nas diferentes linguagens, para fazer escolhas fundamentadas em função de interesses pessoais e coletivos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2010 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 3h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = 96500C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5 Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = 96500C/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
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a carga elétrica total. Q = i x t. O tempo de 3 h equivale a 3 x 3600 = 10800 s. Assim, Q = 10 A x 10800 s = 108000 C. Passo 2: Calcule a quantidade de elétrons em mols. n(e-) = Q / F = 108000 / 96500 = aproximadamente 1,119 mol de elétrons. Passo 3: Escreva a semirreação de redução do cobre. Cu2+ + 2 e- -> Cu. Cada mol de Cu exige 2 mols de elétrons, portanto n(Cu) = 1,119 / 2 = aproximadamente 0,5596 mol. Passo 4: Calcule a massa. m = n x M = 0,5596 x 63,5 = aproximadamente 35,5 g. Passo 5: Compare com o gabarito. Minha conclusão coincide com o gabarito oficial, alternativa D. Por que as outras estão erradas: A (0,02 g) indica que o tempo não foi convertido de horas para segundos; B (0,04 g) indica erro na proporção estequiométrica, multiplicando pelo fator 2 em vez de dividir; C (2,40 g) não corresponde a nenhuma etapa correta do cálculo e indica troca de unidades de tempo; E (71,0 g) é o resultado de esquecer o fator 2 da semirreação, ou seja, supor que cada elétron deposita um mol de cobre.
💡 Dica: Compreenda o processo de eletrólise e sua aplicação na recuperação de metais.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente não converteu as 3 horas em segundos, usando 3 s em vez de 10800 s, e também ignorou a proporção de 2 elétrons por átomo de cobre.
O aluno provavelmente errou a proporção estequiométrica, multiplicando por 2 em vez de dividir pelo número de elétrons, o que gera um valor com a ordem de grandeza errada.
O aluno provavelmente confundiu a conversão de unidades de tempo ou de carga elétrica, chegando a um valor que não corresponde ao cálculo correto da carga de 108000 C.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de metal recuperado com a quantidade total de metal disponível, levando a um cálculo incorreto.
A alternativa correta, pois 35,5 g é o resultado correto do cálculo baseado na corrente e tempo fornecidos.
O aluno provavelmente esqueceu o fator 2 da semirreação Cu2+ + 2 e- -> Cu, supondo que um mol de elétrons deposita um mol de cobre.
Raio-X da questão
eletrólise e recuperação de metais
diagnostico
eletrólise · recuperação de metais
Revisar o processo de eletrólise e sua aplicação industrial na recuperação de metais.
O aluno pode confundir a quantidade de metal recuperado com a quantidade total de metal disponível, levando a um cálculo incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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