Qual é a taxa de corrosão desse material em mg.
? Utilize a Lei de Faraday e converta esse valor para A.cm
. (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:
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 (
).
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:
Como
, substituímos na equação:
Isolando
, que é a densidade de corrente
:
Resposta
A densidade de corrente
relacionada à taxa de corrosão é dada por:
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.