Considere uma amostra de cobre exposta durante 8 horas em um meio corrosivo agressivo (água salobra ). Sabendo que a corrente de corrosão foi de , e que a área exposta durante o ensaio foi de , determine a perda e massa ( ) a taxa de corrosão em mm/ano. Dados; PM do (do cobre)

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 , e a área exposta foi de . A tarefa aqui é descobrir quanto de massa de cobre foi perdido durante esse processo ( ) 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 ( ) pode ser encontrada multiplicando a corrente ( ) pelo tempo ( ). Mas precisamos ter certeza de que o tempo está em segundos.
Sabemos que:
Então:

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 ( ) está relacionada com a carga elétrica pela fórmula:
Onde:
  • é a carga elétrica (651 C)
  • é a massa molar do cobre (63,5 g/mol)
  • é o número de elétrons transferidos na reação (2, conforme a reação )
  • é a constante de Faraday ( )
Substituindo os valores:

Passo 4

Agora, vamos converter essa perda de massa em uma taxa de corrosão em milímetros por ano. Primeiro, precisamos achar a espessura perdida ( ) usando a densidade ( ) do cobre.
A relação entre massa, densidade e volume é:
E o volume perdido pode ser relacionado à área pela espessura:
Então:
Substituindo os valores:
Esse foi o desgaste em 8 horas. Para achar a taxa anual, vamos converter isso para anos:
Então:
ã

Resposta

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

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