Se uma corrente de 15 A passa por uma célula de eletrólise por 2,0 horas, qual a quantidade de matéria de elétrons (mol de elétrons) se moveu?
1A = C/s
onde:
A = ampéres
C = Colombs
s = segundos
Em uma corrente de 15 A, temos 15 colombs de carga percorrendo um fio por segundo, e em 2 horas temos:
15 C/s * 2 h *3600 s/h = 54000 C.
Um único elétron possui carga de 1,6*10⁻¹⁹ C
Portanto em duas horas passaram
54000 C/ 1,6*10⁻¹⁹ C/e⁻ = 33,75*10²² e⁻
Um mol de quaquer partícula, pelo número de Avogrado, possui 6,022*10²³ partículas, assim
33,75*10²² e⁻/6,022*10²³ e⁻/mol = 0,56 mol de elétrons
Calculamos a carga elétrica utilizada (Q), multiplicando a corrente (i) pelo tempo (t). Como 1 A = 1 C.s-1, usamos o tempo em segundos.
Q = i.t
Q = 15 . 7200 = 108000 C
Quanto vale cada mol de elétrons? Millikan descobriu qual é a carga fundamental de 1 elétron: 1,6 . 10-19 C. Pelo Número de Avogadro, 1 mol corresponde a 6,02 . 1023 elétrons. Assim, para descobrir a carga que 1 mol de elétrons carrega é só multiplicar esses dois números: 1,6 . 10-19 . 6,02 . 1023 = 96500 C = 1 faraday = 1 F
1 F ------- 96500
x --------- 108000 x = 1,12
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