Complete a tabela para cada item solicitado. Os itens ((a) a (g)) deverão ser calculados com os parâmetros fornecidos pela tabela abaixo.
Parâmetros eletroquímicos das reações que ocorrem na interface níquel/solução 0,6 molar de íons de níquel num banho contendo sulfato de níquel,
.
Parâmetro
Valor
Referência
Para a reação
Potencial de equilíbrio padrão
CRC (1988)
Potencial de equilíbrio 0,6 molar de
Atividade = 0,03372 molar
Calcular
ícorr da reação
molar) para meio de sulfato
Shreir (1977)
Calcular
Calcular
Para a reação
Potencial de equilíbrio padrão
zero
CRC (1988)
Potencial de equilíbrio
Calcular
b) Calcular o valor da velocidade de corrosão da reação
para
e banho a base de sulfato de níquel. (Valor: 1,0 ponto)
| Parâmetro | Valor | Referência | ||
| Para a reação
|
||||
| Potencial de equilíbrio padrão |
|
CRC (1988) | ||
|
Calcular | |||
| ícorr da reação |
|
Shreir (1977) | ||
|
|
Calcular | |||
| Calcular | ||||
| Para a reação
|
||||
| Potencial de equilíbrio padrão | zero | CRC (1988) | ||
| Potencial de equilíbrio
|
Calcular | |||
Passo 1
Dados fornecidos e o que se pede:
- Reação:
. - Corrente de corrosão fornecida para meio sulfato (concentração indicada como 1 molar na referência):
. - Temperatura:
(não afeta diretamente a fórmula básica que usaremos). - Massa atômica do níquel (valor padrão):
- Número de elétrons trocados na reação:
- Densidade do níquel (valor padrão):
- Constante de Faraday:
- Segundos por ano (usaremos o ano juliano médio):
O que queremos calcular: velocidade de corrosão (taxa de perda de espessura) em
(e apresentarei também em
para intuição).
Passo 2
Fórmula e justificativa (passo a passo didático):
- A densidade de corrente
(A/cm ) corresponde a uma carga por segundo por área; convertida em mol de metal dissolvido por segundo por área temos:
Explicação:
tem unidades
. Cada mol de níquel envolve
coulombs, então dividindo obtemos mol/s por cm
.
- Convertendo para massa dissolvida por tempo e área:
onde
é em
.
- Para obter perda de espessura (cm/s) dividimos pela densidade
(g/cm ):
- Converter cm/s para mm/ano: multiplica-se por
(s/ano) e por (pois ):
Essa é a fórmula final que usaremos.
Passo 3
Substituição numérica e cálculo passo a passo.
Escrevendo a expressão:
Substituindo os valores:
Calculemos numerador e denominador separadamente:
Numerador:
Primeiro combine
.
Calcule (produto direto).
Logo numerador
Calcule
Logo numerador
Denominador:
Agora a divisão:
Converter para micros por ano (
): multiplicar por
:
Passo 4
Interpretação curta e incentive:
- O valor obtido é extremamente pequeno porque a corrente de corrosão fornecida é muito baixa (
), o que indica praticamente nenhuma corrosão mensurável no tempo de um ano. - Na prova: memorize a dedução fundamental (corrente → mol/s → massa/s → espessura/s → mm/ano) e a fórmula final; isso evita decorar constantemente constantes.