O níquel é um metal de coloração branco-prateada muito utilizado para fabricação do aço inoxidável, em baterias recarregáveis e na cunhagem de moedas. Por sua resistência à oxidação, é largamente empregado na galvanoplastia. Ao fazer a niquelação de uma peça, foi aplicada uma corrente constante com intensidade igual a 15 A , calcule a massa depositada de níquel após
.
Dados: 1 mol de elétrons corresponde a uma carga de 96.500 C; massa atômica
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai calcular a massa de níquel que foi depositada em uma peça durante o processo de galvanoplastia. Para isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especificamente a eletrodeposição. Vamos precisar das informações sobre a corrente aplicada (15 A), o tempo de aplicação (2 horas e 10 minutos), a carga por mol de elétrons (96.500 C/mol) e a massa atômica do níquel (59 g/mol).
Passo 2
Primeiro, vamos transformar o tempo de horas e minutos em segundos, porque a fórmula que vamos usar requer o tempo em segundos. Temos 2 horas e 10 minutos:
Passo 3
Agora, vamos calcular a carga elétrica total ($ Q $) que passou pela peça durante esse tempo. A fórmula para isso é:
onde:
- $ I $ é a corrente (15 A)
- $ t $ é o tempo em segundos (7.800 s)
Então:
Passo 4
Sabemos que 1 mol de elétrons corresponde a uma carga de 96.500 C. Vamos descobrir quantos mols de elétrons foram usados:
Passo 5
Dada a reação de redução do níquel:
Isso mostra que para cada mol de níquel depositado, precisamos de 2 mols de elétrons. Então, os mols de níquel depositado ($ Mols de Ni $) são:
Passo 6
Finalmente, vamos calcular a massa de níquel depositada usando a massa molar do níquel (59 g/mol):
Resposta
A massa depositada de níquel após 2 horas e 10 minutos é aproximadamente 35,7 g.