Quantos coulombs e quantos faradays de carga positiva existem em 1,0 kg 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.

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 Número de mols = MassaMassa molar = 1000 , g12 , g/mol approx 83,333 , mol (ou ) de carbono. Sabemos que a massa molar do carbono é .
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Passo 3

Agora, vamos calcular o número total de átomos de carbono em Número de átomos = Número de mols times NA = 83,333 , mol times 6,022 times 10^23 , átomos/mol approx 5,018 times 10^25 , átomos . Utilizamos a constante de Avogadro ( á) para isso.
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Passo 4

Cada átomo de carbono possui seis prótons, que são as partículas carregadas positivamente. Portanto, o número total de prótons em Número total de prótons = Número de átomos times 6 = 5,018 times 10^25 , átomos times 6 approx 3,011 times 10^26 , prótons de carbono é:
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Passo 5

Sabemos que a carga de um próton é igual à carga elementar, Carga total (C) = Número total de prótons times e = 3,011 times 10^26 times 1,602 times 10^-19 , C approx 4,825 times 10^7 , C . Para encontrar a carga total em coulombs, multiplicamos o número total de prótons pela carga de um próton.
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Passo 6

Para converter a carga de coulombs para faradays, usamos a relação que Carga total (F) = Carga total (C)96485 , C/F = 4,825 times 10^7 , C96485 , C/F approx 500 , F . 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.

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