Tendo em vista a corrosão do zinco em solução ácida com liberação de hidrogênio, na qual a taxa de reação está controlada por polarização por conce...

Para calcular as sobretensões, é necessário utilizar a equação de Tafel: η = (RT/βF) * ln(i/i0) Onde: η = sobretensão R = constante dos gases ideais (8,314 J/mol.K) T = temperatura (K) β = coeficiente de transferência de elétrons F = constante de Faraday (96.485 C/mol) i = densidade de corrente i0 = densidade de corrente de troca a) Para calcular a sobretensão em condições de polarização só por concentração, é necessário encontrar a densidade de corrente limite para difusão (ilim) e a densidade de corrente correspondente a metade da corrente limite para difusão (i1/2). A partir disso, é possível calcular a sobretensão utilizando a equação de Tafel. ilim = 10^-3 A/cm^2 i1/2 = ilim/2 = 5x10^-4 A/cm^2 η = (RT/βF) * ln(i1/2/i0) η = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(5x10^-4/10^-10) η = 0,056 V b) Para calcular a sobretensão no limite entre as condições de polarização por ativação e concentração, é necessário encontrar a densidade de corrente correspondente a esse limite (iL). A partir disso, é possível calcular a sobretensão utilizando a equação de Tafel. iL = ilim/β = 1,25x10^-2 A/cm^2 η = (RT/βF) * ln(iL/i0) η = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(1,25x10^-2/10^-10) η = 0,364 V c) Para construir a curva para a reação de redução, é necessário encontrar a sobretensão correspondente a cada densidade de corrente. A partir disso, é possível plotar um gráfico de sobretensão versus log(densidade de corrente). Para encontrar a sobretensão em cada ponto, é necessário utilizar a equação de Tafel. A temperatura é de 25°C. Para ilim = 10^-3 A/cm^2: η1 = (RT/βF) * ln(ilim/i0) = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(10^-3/10^-10) = 0,056 V Para i = 10^-2 A/cm^2: η2 = (RT/βF) * ln(i/i0) = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(10^-2/10^-10) = 0,364 V Para i = 10^-1 A/cm^2: η3 = (RT/βF) * ln(i/i0) = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(10^-1/10^-10) = 0,672 V Para i = 1 A/cm^2: η4 = (RT/βF) * ln(i/i0) = (8,314*298,15/(-0,08*96,485)) * ln(1/10^-10) = 0,980 V d) Para calcular a sobretensão a 80°C para uma densidade de corrente de 5x10^-4 A/cm^2, é necessário utilizar a equação de Tafel com a temperatura de 80°C. η = (RT/βF) * ln(i/i0) η = (8,314*353,15/(-0,08*96,485)) * ln(5x10^-4/10^-10) η = 0,068 V