Calcule a sobretensão que deve ser aplicada ao eletrodo para manter uma densidade de corrente anódica de . ( 1,0 ponto)

Passo 1

Vamos resolver um exercício de eletroquímica onde precisamos calcular a sobretensão aplicada a um eletrodo para manter uma densidade de corrente anódica de . Para isso, vamos utilizar a Equação de Tafel, que relaciona a sobretensão à densidade de corrente.

Passo 2

Primeiro, lembramos que a Equação de Tafel é dada por:
onde:
  • é a sobretensão,
  • é o coeficiente de Tafel,
  • é a densidade de corrente,
  • é a densidade de corrente de troca.

Passo 3

Como queremos encontrar a sobretensão e temos o valor de , precisamos conhecer ou assumir o valor de e . Vamos supor que e para prosseguir com o cálculo.

Passo 4

Substituindo os valores na Equação de Tafel:

Passo 5

Calculando a razão dentro do logaritmo:
Então:

Passo 6

Calculando o logaritmo de 13:
Portanto:

Resposta

A sobretensão necessária é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Para uma célula eletroquímica correspondente a uma reação mediu-se a 35,0 e , obtendo-se, respectivamente, e- .
a) Calcule e para a reação a , considerando uma relação linear versus . ( 1,5 pontos)
Para a semi-reação , sobre platina, 0,75.
a) Calcule a densidade de corrente que seria obtida fixando-se o potencial do eletrodo em , com atividade do vezes menor que a do e considerando a equação de ButlerVolmer no limite de sobretensão alta. ( 1,5 ponto)
Com os potenciais padrōes de meias-reações da tabela abaixo, calcule o potencial padrão associado à meia-reação . ( 1,0 ponto)
Redução V Redução
0,40 1,23
Os potenciais padrões de redução para o (actínio) e o (magnésio) aos respectivos metais neutros são e , respectivamente.
a) Realizando-se uma redução lenta em uma solução mista com atividade unitária dos dois cátions, qual a atividade dos íons magnésio quando se iniciar a deposição do actínio? ( 1,0 ponto)