Considere a eletrólise do AlCl3 fundido, realizada com corrente elétrica de 10,0 A durante 3.600 segundos (o que permite uma carga elétrica de 3,60 x 104 C). A carga de 1 mol de elétrons é de 96.485 C; a massa molar do Al 27,0 g.mol-1 e do Cl 35,4 g . mol-1 . A partir dos dados fornecidos, a quantidade de matéria produzida de alumínio será de: (Use duas casas decimais e arredondamento.)
- A)0,12
Correta, pois 3,60 x 10^4 C correspondem a cerca de 0,37 mol de elétrons, que produzem 0,12 mol de Al ao dividir por 3.
- B)0,91
Errada, porque superestima a quantidade de alumínio e indica um erro de conversão entre carga e mol de elétrons.
- C)5,27
Errada, pois esse valor é muito alto para a carga fornecida e sugere confusão entre quantidade de matéria e massa molar.
- D)6,44
Errada, porque também está acima do resultado obtido e normalmente aparece quando se ignora a relação 3:1 entre elétrons e alumínio.
Gabarito: A
Na eletrólise de um sal fundido, a corrente elétrica funciona como a “moeda” que empurra a reação. Aqui, o ponto principal é transformar carga elétrica em quantidade de elétrons e, depois, relacionar esses elétrons com o metal formado no cátodo. É uma conta clássica de estequiometria eletroquímica: primeiro usa-se Q = i.t para obter a carga total, e depois Q = n.F para achar os mols de elétrons. No caso do AlCl3 fundido, o alumínio aparece como cátion Al3+, então cada 1 mol de Al produzido precisa de 3 mol de elétrons. Como a carga fornecida foi 3,60 x 10^4 C, temos n(e-) = 3,60 x 10^4 / 96.485 ≈ 0,37 mol de elétrons. Dividindo por 3, chega-se a 0,12 mol de Al. Isso explica o gabarito A. O número pedido é quantidade de matéria de alumínio, não massa. Se a questão quisesse massa, aí sim você multiplicaria os 0,12 mol por 27,0 g/mol. A banca costuma cobrar exatamente esse cuidado: identificar a espécie formada e a proporção de elétrons na semirreação. Resumo mental para não escorregar: carga elétrica vira mol de elétrons, e mol de elétrons vira mol da substância pela relação da reação. Aqui, o alumínio “pede” 3 elétrons por átomo, então a quantidade final fica pequena mesmo.