Questão 9

ITA 2008

Química

(ITA - 2008 - 2 FASE)

Durante a realização de um estudo de corrosão, foi montado um sistema constituído por um elemento galvânico com as seguintes características:

I. Anodo de ferro e catodo de platina;

II. Área de exposição ao meio corrosivo de ambos os eletrodos igual a 100,0 cm² ;

III. Circuito eletrolítico mantido por ponte salina;

IV. Eletrodos interconectados por fio de cobre;

V. Eletrólito formado por solução aquosa ácida, livre de oxigênio atmosférico.

Considerando que ocorre perda de massa do eletrodo de ferro, calcule a corrente de corrosão (em ampère) equivalente ao fluxo de elétrons no sistema, decorrente do processo de dissolução metálica, se esse metal apresentar uma taxa de corrosão uniforme de 350 mdd.

Dado:

$mdd = frac{mg}{dm^2 .dia}$ (miligrama por decímetro quadrado por dia, de ferro metálico corroído)

Gabarito:

Resolução:

Considerando que o processo ocorra pelo período de um dia, a massa de ferro metálico corroído é pode ser calculada a partir da equação

$mdd = frac{m_{ferro}}{Acdot t}$

em que A é a área em dm² e t é o tempo. Portanto

$m_{ferro} = mdd cdot A cdot t$

$m_{ferro} = 350cdot 10^{-3};gcdot 100cdot 10^{-4};m^{2}cdot 1;dia$

$m_{ferro} = 350cdot 10^{-3};gcdot 10^{2};m^{-2};dia^{-1}cdot 100cdot 10^{-4};m^{2}cdot 1;dia$

$m_{ferro} = 0,350;g$

Na reação de oxidação do ferro representada pela equação

Fe_(s) → Fe²⁺_(aq) + 2 e^-

estão envolvidos 2 mol de elétrons e a massa de ferro corroída é 55,85 g.

Com a proporção estequiométrica da reação representada acima e a constante de Faraday, pode-se calcular a carga q envolvida na formação de 0,350 g de Fe²⁺:

2 x 96485 C	__________	55,85 g
q	__________	0,350 g

$q = frac{0,350gcdot 2cdot 96485C}{55,85g}$

$q = 1,209cdot 10^{3}C$

Cálculo da corrente considerando a carga calculada anteriormente e o tempo de 1 dia (convertido para segundos):

$i = frac{q}{t}$

$i = frac{1,209cdot 10^{3}C}{24cdot 60cdot 60}$

$i = 0,014;A$

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