ITA 2010 — Questão 30

Cobre metálico exposto à atmosfera ambiente úmida sofre corrosão, com formação de cuprita ($\mathrm{Cu_2O}$) sobre a sua superfície. Este fato é comprovado em laboratório com a aplicação de corrente elétrica, proveniente de um gerador de corrente contínua, em um eletrodo de cobre (isento de óxido) imerso numa solução aquosa neutra de cloreto de potássio (pH = 7) contendo oxigênio gasoso ($\mathrm{O_2}$) dissolvido. Considere que esse procedimento é realizado nas seguintes condições:

I. Eletrodos metálicos empregados: catodo de platina e anodo de cobre.

II. Área imersa do anodo: 350,0 $\mathrm{cm^2}$.

III. Densidade de corrente aplicada: 10,0 $\mathrm{\mu A\,cm^{-2}}$.

IV. Tempo de eletrólise: 50 s.

Baseado no procedimento experimental acima descrito:

a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações envolvidas na formação da cuprita sobre cobre metálico.

b) Calcule o valor numérico da massa de cuprita, expressa em g, formada sobre a superfície do anodo.

c) Sabendo que a massa específica média da cuprita é igual a 6,0 $\mathrm{g\,cm^{-3}}$, calcule o valor numérico da espessura média, expressa em μm, desse óxido formado durante a eletrólise.