A corrosão de zinco em meio de solução de ocorre com uma velocidade dada pela densidade de corrente de corrosão de . Expresse essa velocidade em mg/cm² e em mpy. Dados : ;
; Lei de Faraday: .

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo e identificar o que vamos precisar para resolver.
Enunciado resumido: Queremos converter a densidade de corrente de corrosão do zinco, que é dada em , para as unidades de mg/cm² por hora e mil unidades por ano (mpy).
Conteúdo da matéria: Estamos lidando com eletroquímica, especificamente com a Lei de Faraday, que relaciona quantidade de carga elétrica com a quantidade de substância reagida.
O que precisamos:
  • Aplicar a Lei de Faraday para relacionar a corrente elétrica com a massa corroída.
  • Utilizar os dados fornecidos: massa atômica do zinco ( ), densidade do zinco ( ), e a reação de corrosão ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos entender a Lei de Faraday. Ela nos diz que a massa ( ) de uma substância depositada ou corroída em um processo eletroquímico está relacionada com a corrente elétrica ( ), o tempo ( ), a massa molar ( ), e o número de elétrons transferidos na reação ( ).
A fórmula é:
onde é a constante de Faraday ( ).
No nosso caso, queremos encontrar a massa por área e por tempo (mg/cm²·h), então vamos reorganizar a fórmula para calcular a massa por unidade de área e por hora.

Passo 3

Primeiro, vamos converter a densidade de corrente de para :
Densidade de corrente dada: .
Agora, vamos usar a fórmula da Lei de Faraday reorganizada para calcular a massa por hora:
²
Onde:
  • (da reação )
Vamos calcular:

Passo 4

Agora, vamos simplificar os cálculos:
Para converter de g para mg e de segundos para horas:
Então:

Passo 5

Agora, para converter para mil unidades por ano (mpy), sabemos que:
ê
No entanto, para simplificar, usamos a relação comum de conversão de mg/cm²·h para mpy, que geralmente envolve uma constante de conversão de aproximadamente 1 mpy ≈ 0,13 mg/cm²·h.
Assim:

Resposta

A velocidade de corrosão do zinco é de aproximadamente e .

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