Questão 25

ITA 2014

Química

(ITA - 2014 - 2ª FASE)

Em um processo de eletrodeposição, níquel metálico é eletrodepositado no catodo de uma célula eletrolítica e permanece coeso e aderido a esse eletrodo. Sabendo que a massa específica do níquel metálico ( $ho_{Ni}$ ,25 °C) é igual a 8,9 x 10³ kg ∙ m^-3 e que a espessura total da camada eletrodepositada, medida no final do processo, foi de 2,0 x 10^-6 m, calcule a densidade de corrente aplicada (admitida constante), expressa em A ∙ m^-2, considerando nesse processo uma eficiência de corrente de eletrodeposição de 100% e um tempo de operação total de 900 s.

Gabarito:

Resolução:

A densidade de corrente é dada por:

$J=frac{i}{A}$

Em que i é a corrente e A é a área. A corrente pode ser dada por:

$i=frac{Q}{t}$

Em que Q é a carga e t é o tempo. Logo:

$J=frac{Q}{tcdot A}$ (equação 1)

A massa depositada de níquel é:

1m³	__________	8,9 x 10⁶ g
A x 2 x 10^-6 m	__________	x

$x=8,9cdot 10^6cdot Acdot 2cdot 10^{-6}g$

$x=Acdot 17,8g$

Equação de redução do níquel:

Ni²⁺_(aq) + 2e^- → Ni_(s)

A carga elétrica pode ser calculada a partir da constante de Faraday e da massa de níquel metálico produzido considerando as proporções estequiométricas: