Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 19.1
Carga elétrica, corrente elétrica e a
Constante de Faraday
❱❱ Objetivos
C Compreender que a
indicação da carga de
cátions e de ânions é
relativa.
C Conhecer a unidade do
Sistema Internacional
para carga elétrica e
seu símbolo.
C Conhecer a unidade do
Sistema Internacional
para corrente elétrica e
seu símbolo.
C Calcular a carga
elétrica que atravessou
um circuito em certo
intervalo de tempo,
sendo conhecida a
corrente elétrica.
C CExplicar o significado
da Constante de
Faraday.
C CDeduzir o valor dessa
constante a partir da
carga do elétron e da
Constante de Avogadro.
❱❱ Termos e conceitos
• coulomb (C)
• ampère (A)
• Constante de
Faraday (F)
É possível prever a massa de substância formada em uma eletrólise em função
do tempo e da corrente elétrica empregada no processo? E prever o desgaste
de um eletrodo de pilha na medida em que ela é usada para gerar corrente? Em
ambos os casos a resposta é sim e é o que estudaremos neste capítulo.
Em Química, é comum empregarmos a carga do próton (a que se atribui
o valor “11”) e a do elétron (a que se atribui “21”) como referências para
expressar a carga de íons. Assim, por exemplo, o cátion Na 1 apresenta carga
igual à de um próton, o cátion Ca 21 tem carga igual à de dois prótons, o ânion
C, 2 possui carga igual à de um elétron, e assim por diante.
Para expressar a grandeza carga elétrica, simbolizada neste livro por Q,
de um corpo qualquer —— incluindo a de prótons, elétrons e íons —— é usada a
unidade coulomb, do Sistema Internacional de Unidades, simbolizada por C.
Expressa em coulombs, a carga de um elétron é 21,6 ? 10 219 C e a de um
próton é 11,6 ? 10 219 C. Note que ambas têm o mesmo valor em módulo,
mas apresentam sinais opostos. Nas discussões a seguir, estaremos
interessados no módulo da carga elétrica que atravessa um circuito,
ignorando seu sinal.
A grandeza corrente elétrica, simbolizada por i, é definida como a carga
elétrica que atravessa a seção transversal de um circuito (isto é, a carga que
passa por um “corte imaginário” perpendicular à direção de propagação da
corrente elétrica nesse circuito) dividida pelo intervalo de tempo (Dt).
A unidade do Sistema Internacional usada para expressar corrente elétrica
é o ampère, simbolizado por A, definido como C/s (coulomb por segundo).
Em palavras mais simples, dizer que uma corrente de 1 A (um ampère)
passa por um circuito significa dizer que a carga de 1 C (um coulomb) passa
por ele em um intervalo de 1 s (um segundo).
O aparelho usado para medir a corrente elétrica é o amperímetro, que
fornece o resultado da medida em ampères. O amperímetro mede, portanto,
quantos coulombs de carga passam por ele a cada segundo.
Amperímetro
0,15 A
Lâmpada
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Unidade E • Eletrólise
O amperímetro mede a corrente
elétrica, em ampères, que passa
por um circuito. Com esse aparelho
e um cronômetro, podemos fazer
as medidas necessárias ao cálculo
da carga elétrica que atravessa o
circuito, como mostrado abaixo.
Para saber a carga elétrica que atravessa um circuito durante certo tempo,
basta multiplicar a corrente elétrica (em A) pelo intervalo de tempo (em s).
Q 5 i ? Dt
A carga elétrica, em coulombs, que passa por um circuito
(Em palavrass:
pode ser calculada multiplicando-se a corrente elétrica, em ampères, pelo
intervalo de tempo, em segundos.)
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