A cromagem é um tipo de tratamento superficial em que um metal de menor nobreza é recoberto com uma fina…
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
A cromagem é um tipo de tratamento superficial em que um metal de menor nobreza é recoberto com uma fina camada de cromo, sob condições eletrolíticas adequadas, com o propósito decorativo ou anticorrosivo. Uma empresa fez a cromagem de dez peças metálicas idênticas, utilizando uma solução de nitrato de cromo III em um processo de eletrólise em meio aquoso. Cada peça foi submetida a uma corrente elétrica de 3,86 A, durante 41 minutos e 40 segundos, assim a massa total de cromo consumida foi de, aproximadamente, Dados: Constante de Faraday = 96500 C Massa molar do cromo em (g·mol?¹) = 52 a massa total de cromo consumida foi de, aproximadamente, (Mackenzie 2019)
- A) 1,73 g
- B) 5,20 g
- C) 17,30 g
- D) 52,00 g
- E) 173,00 g
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converta o tempo para segundos. 41 minutos e 40 segundos equivalem a 41 x 60 + 40 = 2500 s. Passo 2: Calcule a carga elétrica que passa por uma peça: Q = i x t = 3,86 A x 2500 s = 9650 C. Passo 3: Calcule a quantidade de elétrons por peça: n(e-) = Q / F = 9650 / 96500 = 0,1 mol de elétrons. Passo 4: Escreva a semirreação de redução do cromo III: Cr^3+ + 3 e- -> Cr. Assim, 3 mol de elétrons depositam 1 mol de cromo. Passo 5: Calcule o cromo depositado por peça: n(Cr) = 0,1 / 3 = 0,0333 mol. A massa por peça é 0,0333 x 52 = 1,73 g. Passo 6: Como são dez peças idênticas, a massa total é 10 x 1,73 = 17,3 g, aproximadamente 17,30 g. Por que as outras estão erradas: A) 1,73 g é a massa de apenas uma peça, pois esqueceu de multiplicar por dez. B) 5,20 g resulta de tratar 0,1 mol de elétrons como 0,1 mol de cromo, ignorando os 3 elétrons, e considerar só uma peça. D) 52,00 g corresponde a 1 mol de cromo, obtido ao ignorar a razão de 3 elétrons por átomo e multiplicar por dez peças. E) 173,00 g é dez vezes o resultado correto, pois o fator de dez peças foi aplicado duas vezes ou houve erro de ordem de grandeza.
💡 Dica: Calcule a carga elétrica total e use a constante de Faraday para determinar a massa de cromo depositada.
Alternativa por alternativa
Calculou corretamente a massa depositada em uma única peça, mas não considerou que o processo foi feito em dez peças idênticas.
Ignorou que o íon Cr^3+ exige 3 elétrons por átomo de cromo e tratou a quantidade de elétrons como se fosse a de cromo depositado, além de considerar apenas uma peça.
CORRETA. Considerando a eletrólise do Cr³⁺, a carga total (I × t) é usada para calcular os mols de elétrons, que permitem determinar a massa de cromo depositada nas dez peças.
Desconsiderou a carga do íon Cr^3+ (3 elétrons por átomo) e, ao multiplicar pelas dez peças, obteve 1 mol de cromo, ou seja, 52 g.
Aplicou o fator de dez peças duas vezes ou cometeu erro de ordem de grandeza ao montar o cálculo final, resultando em valor dez vezes maior que o correto.
Raio-X da questão
eletrólise e massa depositada
avaliacao
eletricidade e corrente elétrica · reação de oxirredução
estude a relação entre corrente, tempo, carga elétrica e massa em eletrólise
Confundir unidades de tempo ou não aplicar corretamente a constante de Faraday para calcular a massa depositada.
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