QUESTÃO 6 ( 20 pts) Se vocé possui uma corrente de 5 A passando por uma placa de ferro, qual será a massa de ferro consumida ao final de 10 horas? Obs.: Forneça a resposta em gramas (g). O fornecimento da massa em qualquer outra unidade irá invalidar a questão.
Passo 1
O enunciado nos dá uma corrente elétrica de
,A fluindo por uma placa de ferro durante
horas e pede a massa de ferro consumida. O conteúdo envolvido é eletrolise e o uso da Lei de Faraday, que diz que a massa de uma substância liberada (ou consumida) é
onde
é a massa molar do ferro,
o número de elétrons envolvidos na reação,
a constante de Faraday e
a carga total que passou.
Passo 2
Calculamos primeiro a carga total
que passou pela placa. Sabemos que
e como
,A e
horas
,s/hora, temos
logo
Passo 3
O número de “Faradays” transferidos é
onde
,C/mol (constante de Faraday). Assim,
Passo 4
Na oxidação do ferro temos
isto é,
elétrons por átomo de ferro removido. A massa molar do ferro é aproximadamente
,g/mol, logo o equivalente eletroquímico é
Passo 5
Aplicando a fórmula de Faraday:
Resposta
A massa de ferro consumida em 10 horas, com corrente de 5 A, é aproximadamente
,g.