Verificar as leis de Faraday para o processo de deposição de íons e determinar o valor da carga elementar a partir do processo de eletrólise.
Por: Kleber.Oliveira • 25/5/2018 • 1.130 Palavras (5 Páginas) • 574 Visualizações
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Quando atingem os respectivos eletrodos, os íons positivos “receberão” os elétrons em déficit que serão fornecidos pelos íons negativos, e uma corrente elétrica percorrerá o sistema. Esta corrente pode ter sua intensidade medida se um amperímetro for associado em série com o conjunto.
[pic 9]
Mantendo-se a corrente constante durante um dado intervalo de tempo, uma certa quantidade de íons se depositará nos eletrodos. Seja Δm a massa depositada no eletrodo negativo. A massa de cada íon pode ser determinada conhecendo-se a massa molar M do material, medida em gramas por mol, depositado e sabendo-se que um mol de qualquer substância corresponde à Constante de Avogadro de moléculas (NA = 6,02x1023 moléculas/mol). Se denominarmos de µ a massa de cada íon, podemos escrever:
[pic 10]
Sendo N o número de íons depositados no eletrodo negativo, a massa depositada no intervalo de tempo Δt pode ser escrita da seguinte forma:
[pic 11]
A quantidade de carga a ser transportada dos íons negativos para os positivos que se depositam no eletrodo é determinável por dois processos:
- Pelo valor da intensidade de corrente constante que atravessa o conjunto (e que pode ser medida pelo amperímetro) multiplicada pelo intervalo de tempo de deposição;
- Pelo produto do valor da carga elementar multiplicada pela valência do íon e pelo número de íons depositados.
Assim, o produto da valência do íon pelo valor da carga elementar fornece a quantidade de carga necessária para a deposição de um íon no eletrodo. Se multiplicarmos este valor pelo número de íons depositados no intervalo de tempo de deposição, teremos a carga transportada pela corrente no processo de deposição, ou seja:
[pic 12]
[pic 13]
Onde:
e é o valor da carga elementar,
η é o número de valência do íon.
Substituindo o valor de N na expressão de Δm teremos:
[pic 14]
MATERIAL UTILIZADO
- gerador de corrente contínua com amperímetro de precisão.
- solução eletrolítica a 10% de sulfato de cobre.
- 2 eletrodos de cobre.
- fios de ligação.
- 2 garras do tipo “banana-banana”.
- cronômetro de precisão.
- balança de precisão.
- vasilhame com álcool.
- secador de cabelo.
PROCEDIMENTOS
1. Faça a montagem esquematizada na Figura 1.
2. Ligar a fonte de tensão e ajustar a corrente elétrica para 0,50A.
3. Desligar a fonte de tensão, retirar o eletrodo ligado no terminal negativo.
4. Mergulhar este eletrodo no recipiente com álcool. Secar com o secador de cabelo, sem tocar no eletrodo;
5. Medir a massa (m0) deste eletrodo na balança de precisão;
6. Recolocar o eletrodo ligado ao terminal negativo da fonte.
7. Ligar a fonte de tensão e ajustar a corrente elétrica para 0,50A.
8. Acionar o cronômetro, mantendo a corrente constante, permanecendo com a fonte ligada por 5 minutos;
9. Decorridos 5 minutos, desligar a fonte de tensão. Retirar o eletrodo ligado no terminal negativo e repetir o procedimento anterior.
10. Repetir o processo cinco vezes.
ANÁLISE DOS RESULTADOS
Medida
Massa do Eletrôdo (g)
Incerteza da Balança
Corrente (A)
Incerteza do Amperimetro
Tempo de Esposição
(Min.)
(Segundos)
0
89,6480
0,0005
0,500
0,005
0
0
1
89,7060
0,0005
0,500
0,005
5
300
2
89,7400
0,0005
0,500
0,005
10
600
3
89,8050
0,0005
0,500
0,005
15
900
4
89,8280
0,0005
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