Qual é a taxa de corrosão desse material em mg. cm^-2 cdot min^-1 ? Utilize a Lei de Faraday e converta esse valor para A.cm ^-2. (Considere apenas o equivalente-grama do Fe .)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Esse exercício está pedindo para a gente calcular a taxa de corrosão de um material em mg·cm⁻²·min⁻¹ usando a Lei de Faraday e depois converter esse valor para A·cm⁻². A gente vai precisar entender a Lei de Faraday, como ela se relaciona com a corrosão e fazer umas conversões de unidades. Vamos nessa!

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Lei de Faraday. Essa lei nos ajuda a relacionar a quantidade de substância que é depositada ou corroída em uma reação eletroquímica com a quantidade de carga elétrica que passa pela solução. A fórmula básica é:
m = Q times Mn times F
Onde:
  • é a massa da substância (em mg),
  • é a carga elétrica (em C),
  • é a massa molar do metal (em g/mol),
  • é o número de elétrons trocados na reação,
  • é a constante de Faraday ( ).

Passo 3

Agora, como queremos a taxa de corrosão em mg·cm⁻²·min⁻¹, precisamos relacionar a massa perdida por área por tempo. Para isso, vamos considerar que a massa corroída por unidade de área está diretamente ligada à densidade de corrente ( J = IA ).
A densidade de corrente é dada por:
Onde:
  • é a corrente elétrica (em A),
  • é a área (em cm²).

Passo 4

Vamos combinar as duas equações para relacionar a taxa de corrosão com a densidade de corrente. A partir da Lei de Faraday, podemos expressar a massa corroída por unidade de área por tempo:
Taxa de Corrosão = Q times Mn times F times A times t ã
Como Taxa de Corrosão = I times Mn times F times A , substituímos na equação:
J = n times F times Taxa de CorrosãoM ã
Isolando , que é a densidade de corrente :
ã

Resposta

A densidade de corrente J = n times F times Taxa de CorrosãoM relacionada à taxa de corrosão é dada por:
ã
Portanto, para converter a taxa de corrosão de mg·cm⁻²·min⁻¹ para A·cm⁻², você pode usar a fórmula acima substituindo os valores correspondentes ao do Fe, a constante de Faraday e a massa molar do ferro.

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