Questão 74 do ENEM 2010 — Química
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
Resolução comentada
Aplica-se a lei de Faraday da eletrólise. A carga total é Q = i·t = 10 A × 10 800 s = 108 000 C, o que corresponde a 108 000/96 500 ≈ 1,12 mol de elétrons. Como a redução do cobre exige 2 elétrons por íon (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu), depositam-se 0,56 mol de cobre: 0,56 × 63,5 ≈ 35,5 g de cobre puro.
O valor de 71,0 g é o dobro: resulta de esquecer que o íon Cu²⁺ precisa de 2 mols de elétrons por mol de metal — usar 1 elétron por átomo duplica indevidamente a massa.