Considere uma amostra de cobre exposta durante 8 horas em um meio corrosivo agressivo (água salobra ). Sabendo que a corrente de corrosão foi de 2,26 times 10^-2 A, e que a área exposta durante o ensaio foi de 6,0 cm^2, determine a perda e massa ( De ) a taxa de corrosão em mm/ano. Dados; PM do Cu=63,5 g / mol, rho=8,89 g / cm^3 (do cobre) Cu^0 Cu^2++2 e-

Passo 1

Então, a gente tem um problema onde uma amostra de cobre ficou exposta por 8 horas em água salobra, que é bem corrosiva. A corrente de corrosão medida foi de 2,26 times 10^-2 A, e a área exposta foi de 6,0 cm^2. A tarefa aqui é descobrir quanto de massa de cobre foi perdido durante esse processo ( De) e qual a taxa de corrosão em milímetros por ano. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de eletricidade e química, especialmente a Lei de Faraday, que relaciona a corrente elétrica com a quantidade de substância envolvida em uma reação de corrosão.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a carga elétrica total que passou pelo cobre durante as 8 horas de exposição. A carga ( Q) pode ser encontrada multiplicando a corrente ( I) pelo tempo ( t). Mas precisamos ter certeza de que o tempo está em segundos.
Sabemos que:
t = 8 horas = 8 times 3600 segundos = 28800 s
Então:
Q = I times t = 2,26 times 10^-2 A times 28800 s = 651, ! $ C

Passo 3

Agora, vamos usar a Lei de Faraday para encontrar a massa de cobre que foi dissolvida. A Lei de Faraday nos diz que a massa ( De) está relacionada com a carga elétrica pela fórmula:
De
Onde:
  • Q é a carga elétrica (651 C)
  • M é a massa molar do cobre (63,5 g/mol)
  • n é o número de elétrons transferidos na reação (2, conforme a reação Cu^0 Cu^2+ + 2 e^-)
  • F é a constante de Faraday ( 96485 C/mol)
Substituindo os valores:
De

Passo 4

Agora, vamos converter essa perda de massa em uma taxa de corrosão em milímetros por ano. Primeiro, precisamos achar a espessura perdida ( De) usando a densidade ( rho) do cobre.
A relação entre massa, densidade e volume é:
De
E o volume perdido pode ser relacionado à área pela espessura:
De
Então:
De
Substituindo os valores:
De
Esse foi o desgaste em 8 horas. Para achar a taxa anual, vamos converter isso para anos:
Horas por ano = 24 times 365 = 8760 h
Então:
Taxa de corrosão = 0,04 mm times 87608 approx 0,04 times 1095 approx 43,8 mm/ano ã

Resposta

A perda de massa ( De) foi de aproximadamente 0,214 gramas e a taxa de corrosão foi de cerca de 43,8 mm/ano.

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