Q48

Cobre e zinco são obtidos por eletrorredução em solução aquosa sulfúrica. Considerando-se todas as atividades como unitárias, as eficiências de corrente como 100% e desprezando-se os sobrepotenciais, qual a estimativa correta para a razão entre o consumo de energia elétrica necessário para obtenção de uma tonelada do primeiro metal (ECu) em relação ao segundo (EZn) ?

(A) 4:1
(B) 3:1
(C) 2:1
(D) 1:2
(E) 1:1

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  • Romano

    E(Zn) = – 0.76V e E(Cu) = + 0.34V

    razão E(Cu)/E(Zn) ~= 1/2

    Anulada por apresentar os potenciais de oxi/redução

  • dcm

    Acredito que bastaria saber os potencias de redução dos dois elementos. 

    Cu2+ + 2e = Cu (s) Er = 0,76 V
    Zn2+ + 2e = Zn (s) Er = -0,34 V

    Energia é E = U.i.Tempo

    A única diferença de um elemento em relação ao outro estaria na tensão. 

    Como a questão pede a razão do consumo. 

    E(Zn) = 0,34.i.tempo *O sinal aqui não importa
    E(Cu) = 0,76.i.tempo

    E(Zn)/E(Cu) é aproximadamente 1:2 

    O prova deveria dar uma tabela com os potenciais de redução ou deveria estar explicito na questão. Mas quem tinha decorado deve ter respondido certo. 

    A informação da massa seria importante pra ser válida a consideração que o tempo gasto é aproximadamente o mesmo. Já que Zn e Cu são vizinhos na tabela. 

  • Dan Luanda

    Pois eh, mas mesmo considerando as massas molares como dadas (Cu = 63,5g/mol e Zn= 65,4g/mol), a relação é de 1,02:1,00, o que é muito próximo de 1:1 => E. Não sei o que os caras fizeram pra colocar letra D no gabarito oficial.

  • Mimi

    Acho que faltou falar quantos elétrons são necessários pra reduzir o Cu e o Zn, e a massa molecular de cada um.
    Sabe-se que 
    Cu2+  + 2e  = Cu (s)
    Zn2+  + 2e  =  Zn (s) 
    Assim sendo necessitamos da mesma quantidade de elétrons para produzir um mol de cada um dos metais.
    Entretanto saber quanto de energia seria necessária para produzir uma tonelada está ligado à Massa molar…

  • rat

    Chutaria E… hehe
    não faço ideia como faria uma questão desse tipo… q dado faltou?