Quantos coulombs e quantos faradays de carga positiva existem em
de carbono?
Sabe-se que em 12 g de carbono existe um número de A vogadro de átomos e que cada átomo de carbono possui seis prótons e seis elétrons.
Sabe-se que em 12 g de carbono existe um número de A vogadro de átomos e que cada átomo de carbono possui seis prótons e seis elétrons.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de química que pergunta quantos coulombs e quantos faradays de carga positiva existem em
de carbono. Para isso, vamos usar conceitos de quantidade de matéria, carga elétrica e constantes fundamentais como a constante de Avogadro e a carga elementar. Precisaremos calcular o número de átomos em 1 kg de carbono, determinar o número total de prótons (já que cada próton tem carga positiva) e, a partir daí, converter essa carga para coulombs e faradays.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de carbono existem em
(ou
) de carbono. Sabemos que a massa molar do carbono é
.
Passo 3
Agora, vamos calcular o número total de átomos de carbono em
. Utilizamos a constante de Avogadro (
) para isso.
Passo 4
Cada átomo de carbono possui seis prótons, que são as partículas carregadas positivamente. Portanto, o número total de prótons em
de carbono é:
Passo 5
Sabemos que a carga de um próton é igual à carga elementar,
. Para encontrar a carga total em coulombs, multiplicamos o número total de prótons pela carga de um próton.
Passo 6
Para converter a carga de coulombs para faradays, usamos a relação que
. No entanto, nesta situação, como estamos lidando com cargas positivas (prótons), a conversão direta seria:
Resposta
Em
de carbono, existem aproximadamente
de carga positiva e cerca de
de carga positiva.