Massa Depositada na Eletrólise (Leis de Faraday) Calculator

Formula first

Overview

As Leis de Faraday da Eletrólise fornecem uma relação quantitativa entre a quantidade de substância produzida ou consumida em um eletrodo durante a eletrólise e a quantidade de eletricidade passada através do eletrólito. Esta equação, derivada da segunda lei de Faraday, permite o cálculo da massa de uma substância depositada ou liberada, dados a corrente, o tempo, a massa molar, o número de elétrons envolvidos e a constante de Faraday. É fundamental para entender e prever os resultados dos processos eletroquímicos.

Symbols

Variables

I = Current, t = Time, M = Molar Mass, n = Number of Electrons (n), F = Faraday Constant

Apply it well

When To Use

When to use: Esta equação é aplicada quando você precisa calcular a massa de uma substância produzida ou consumida durante uma reação de eletrólise. Ela também pode ser rearranjada para encontrar a corrente, o tempo, a massa molar ou o número de elétrons transferidos por mol de substância. Certifique-se de que todas as unidades sejam consistentes, especialmente o tempo em segundos e a corrente em Amperes.

Why it matters: As Leis de Faraday são cruciais para aplicações industriais como a galvanoplastia (por exemplo, cromagem, prateação), o refino de metais (por exemplo, cobre, alumínio) e a produção de elementos como cloro e sódio. Também é essencial na tecnologia de baterias, prevenção de corrosão e em técnicas analíticas como a coulometria, fornecendo uma base quantitativa para a engenharia e pesquisa eletroquímica.

Avoid these traps

Common Mistakes

• Usar o tempo em minutos ou horas em vez de segundos.
• Determinar incorretamente o valor de 'n' (número de elétrons) a partir da semirreação.
• Usar a massa atômica em vez da massa molar para elementos diatômicos (por exemplo, usar 35,5 para Cl em vez de 71,0 para $C{l}_2$).
• Erros nas conversões de unidades, especialmente para corrente ou tempo.

One free problem

Practice Problem

Uma corrente de $0.50\text{ A}$ é passada através de uma solução de $CuS{O}_4$ por $30\text{ minutes}$. Calcule a massa de cobre depositada no cátodo. (Massa molar de Cu = $63.5\text{ g/mol}$).

Hint: Lembre-se de converter o tempo de minutos para segundos e determinar o número de elétrons (n) para a deposição de cobre.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Keep going

Related Formulas

References

Sources

1. Atkins' Physical Chemistry
2. Bird, Stewart, and Lightfoot, Transport Phenomena
3. Wikipedia: Faraday's laws of electrolysis
4. IUPAC Gold Book: Faraday constant
5. NIST CODATA
6. IUPAC Gold Book
7. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. 'Faraday's laws of electrolysis'. Encyclopedia Britannica, 22 Sep. 2023.
8. AQA A-level Chemistry — Physical Chemistry (3.1.10.3 Electrolysis)