Uma calota de automóvel de
de área constitui o cátodo de uma célula eletrolítica que contém uma solução aquosa de íons de níquel +2 . Para niquelar a calota, faz-se passar através da célula uma corrente de 32,9 amperes. Calcule o tempo (em minutos) necessário para que seja depositada na calota uma camada de níquel de
de espessura. Dados:
;
Passo 1
O enunciado trata de uma deposição eletrolítica de níquel, em que uma calota de área
recebe uma camada de espessura
. Vamos usar a Lei de Faraday para ligá-la ao tempo de eletrólise, sabendo que para formar 1 mol de níquel metálico a partir de
são necessários 2 mol de elétrons e que 1 mol de elétrons transporta a carga de
.
Passo 2
Calcular o volume da camada de níquel depositada. A espessura é
, então
Passo 3
Calcular a massa de níquel usando a densidade
:
Passo 4
Converter massa em mol de níquel. A massa molar é
, logo
Como cada mol de
requer 2 mol de elétrons, temos
Passo 5
Calcular a carga total
necessária:
Passo 6
Determinar o tempo usando a corrente
, lembrando que
:
Converter para minutos:
Resposta
O tempo necessário é aproximadamente
minutos.