ENEM 2010 · Ciências da Natureza
Questão 74 do ENEM 2010
Resposta: letra D. Carga: Q = i · t = 10 × 3 × 3 600 = 108 000 C. Cada Cu²⁺ precisa de 2 elétrons, então 2 × 96 500 C depositam 63,5 g. A massa é 108 000 × 63,5 / 193 000 ≈ 35,5 g.
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
- A0,02 g
- B0,04 g
- C2,40 g
- D35,5 gResposta correta
- E71,0 g
Como resolver a questão 74 passo a passo?
O conceito que resolve
Leis de Faraday: a massa depositada na eletrólise é proporcional à carga que passa. Um mol de elétrons tem carga de 96 500 C (constante de Faraday), e a quantidade de elétrons por íon vem da semirreação, aqui Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu.
Como chegar na resposta
- Converta o tempo: 3 h = 10 800 s; carga Q = 10 A × 10 800 s = 108 000 C.
- Semirreação Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 193 000 C depositam 63,5 g.
- Regra de três: 108 000 × 63,5 / 193 000 ≈ 35,5 g.
Por que cada alternativa
- AResultado de quem não converte horas em segundos e erra a proporção.
- BValor muito pequeno, típico de usar o tempo em horas.
- CValor sem relação com a carga de 108 000 C.
- DCorreta: aproximadamente 35,5 g de cobre.
- EResultado de quem esquece que o Cu²⁺ precisa de 2 elétrons por átomo.
Onde essa questão derruba a maioria
Esquecer o fator 2 da carga do Cu²⁺ dobra o resultado e leva a 71,0 g.
O que estudar se você errou
Eletroquímica: eletrólise e leis de Faraday.