Pode-se niquelar (revestir com uma fina camada de níquel) uma peça de um determinado metal. Para esse fim…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Pode-se niquelar (revestir com uma fina camada de níquel) uma peça de um determinado metal. Para esse fim, devemos submeter um sal de níquel (II), normalmente o cloreto, a um processo denominado eletrólise em meio aquoso. Com o passar do tempo, ocorre a deposição de níquel sobre a peça metálica a ser revestida, gastando-se certa quantidade de energia. Para que seja possível o depósito de 5,87 g de níquel sobre determinada peça metálica, o valor da corrente elétrica utilizada, para um processo de duração de 1000 s, é de Dados: Constante de Faraday = 96500 C Massas molares em (g/mol) Ni = 58,7 O valor da corrente elétrica utilizada, para um processo de duração de 1000 s, é de (Mackenzie 2012)
- A) 9,65 A.
- B) 10,36 A.
- C) 15,32 A.
- D) 19,30 A.
- E) 28,95 A.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a reação de redução do níquel na eletrólise. O íon Ni2+ recebe 2 elétrons para se depositar como níquel metálico: Ni2+ + 2e- gera Ni. Logo, cada mol de níquel depositado exige 2 mols de elétrons. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de níquel depositada. n = m / M = 5,87 g / 58,7 g/mol = 0,1 mol. Passo 3: Calcule a quantidade de carga elétrica necessária. Como 1 mol de Ni exige 2 mols de elétrons, são necessários 0,1 x 2 = 0,2 mol de elétrons. Cada mol de elétrons corresponde a 96500 C (constante de Faraday), então Q = 0,2 x 96500 = 19300 C. Passo 4: Calcule a corrente elétrica. Pela definição i = Q / t, temos i = 19300 C / 1000 s = 19,3 A. Portanto, a alternativa correta é a D. Por que as outras estão erradas: a A (9,65 A) ignora que o íon Ni2+ precisa de 2 elétrons; a B (10,36 A) inverte a relação entre carga e tempo; a C (15,32 A) resulta de um cálculo que não corresponde à estequiometria do depósito; a E (28,95 A) usa 3 elétrons, como se o níquel fosse Ni3+, o que não condiz com o sal de níquel (II) do enunciado.
💡 Dica: Calcule a carga necessária e use Q=I.t para encontrar a corrente.
Alternativa por alternativa
Calculou a carga como n x F, esquecendo que o íon Ni2+ exige 2 elétrons por átomo depositado. Assim, obteve 0,1 x 96500 = 9650 C e corrente de 9,65 A.
Inverteu a relação entre carga, tempo e corrente ou fez uma divisão indevida envolvendo a constante de Faraday, chegando a um valor próximo de 1000/96,5, que não corresponde à corrente real.
Errou o encadeamento dos cálculos (por exemplo, na conversão de massa em mols ou na multiplicação pela constante de Faraday), obtendo um valor de corrente que não é consistente com 0,1 mol de níquel e 2 elétrons.
CORRETA. O cálculo correto envolve determinar a quantidade de mols de Ni (5,87 g / 58,7 g/mol = 0,1 mol), multiplicar pelo número de elétrons (2 para Ni²⁺), usar a constante de Faraday (0,2 × 96500 = 19300 C) e dividir pelo tempo (19300 C / 1000 s = 19,3 A).
Assumiu que o níquel recebe 3 elétrons, aplicando 3 x 0,1 x 96500 = 28950 C, o que corresponde ao íon Ni3+, e não ao Ni2+ indicado no enunciado.
Raio-X da questão
eletrólise, corrente elétrica, depósito níquel
avaliacao
eletrólise e reação redox · cálculo de carga elétrica
revisar cálculo de carga elétrica e eletrólise
Confundir massa molar com carga ou esquecer a relação entre carga e corrente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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