Se desejamos que um bloco de ferro de 3,25 kg de massa adquira uma carga positiva de 0,100 C, que fração do número de seus elétrons teríamos de remover?

Passo 1

O enunciado pede que um bloco de ferro de massa 3,25 kg adquira carga positiva de 0,100 C removendo elétrons. Vamos usar conceitos de carga elementar, número de Avogadro e massa molar do ferro para achar a fração de elétrons removidos.

Passo 2

Para calcular o número total de elétrons no bloco, primeiro achamos o número de mols de átomos de ferro. A massa molar do ferro é aproximadamente 55,85 g/mol, ou seja, 0,05585 kg/mol. Então:
n = mM = 3,250,05585 approx 58,19 mol
Como cada mol tem NA = 6,022times10^23 átomos, o número de átomos é
Nátomos = n,NA approx 58,19 times 6,022times10^23 approx 3,50times10^25á
Cada átomo de ferro tem 26 elétrons, logo o total de elétrons é
Ne, total = 26times Nátomos approx 26 times 3,50times10^25 approx 9,10times10^26á

Passo 3

Para gerar carga positiva de 0,100 C removemos um número Nremov de elétrons tal que
Q = Nremov,e implies Nremov = Qe = 0,1001,602times10^-19 approx 6,24times10^17

Passo 4

A fração de elétrons removidos é
fração = NremovNe, total = 6,24times10^179,10times10^26 approx 6,85times10^-10çã

Passo 5

Portanto, precisaríamos remover cerca de 6,8times10^-10 (aprox. 0,00000000068) da quantidade total de elétrons do bloco.

Resposta

6,8\times10^{-10}

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