O que é constante de Faraday e qual é p seu valor?
Passo 1
O enunciado pergunta duas coisas: (1) o que é a constante de Faraday e (2) qual é o seu valor.
Não há outros dados no enunciado.
Não há outros dados no enunciado.
Passo 2
Definição (em palavras simples): a constante de Faraday é a carga elétrica total transportada por uma mole de elétrons. É útil para converter entre carga elétrica (em coulombs) e quantidade de matéria em mols quando a transferência envolve elétrons. O símbolo usual é
.
Passo 3
Fórmula conceitual: a constante de Faraday é o produto do número de Avogadro pela carga elementar. Escrevemos isso como
onde
é o número de Avogadro (quantidade de partículas por mol) e
é a carga de um único elétron.
Passo 4
Valores das constantes que entram na fórmula (valores definidos pelo SI):
Multiplicando:
Combinação das potências de 10 dá
, e a multiplicação das mantissas fornece o valor numérico final.
Passo 5
Cálculo do produto (mostrando o resultado):
ou, escrevendo de forma prática,
Passo 6
Interpretação prática e fórmula de uso em eletroquímica: se uma corrente elétrica
(em ampères) circula durante um tempo
(em segundos), a carga total é
. O número de mols de elétrons transferidos é
Se cada íon exige
elétrons para ser reduzido/oxidad o, os mols da substância depositada/consumida são
Aqui
é em coulombs,
é número adimensional e
tem unidades de
.
Passo 7
Exemplo numérico curtinho para fixar (ânimo, você consegue!): uma corrente de
durante
fornece carga
. Os mols de elétrons transferidos são
Resposta
A constante de Faraday é a carga elétrica transportada por uma mole de elétrons:
.
(aproximadamente
).