Constante de Avogadro
O físico americano Robert
Millikan realizou um experimento onde foi possível a obtenção da carga de um
elétron. Millikan obteve um valor de aproximadamente 1,56x10-19
coulomb para a carga do elétron, porém enfrentava problemas quanto a
evaporação. Tentativas para resolver este problema desembocaram no experimento
da gota de óleo. Com a colaboração de Begeman, ele chegou à conclusão de que os
valores das cargas das diversas gotículas eram sempre múltiplos exatos da menor
carga que eles haviam encontrado. Obtiveram o resultado fundamental de que
existe uma carga elementar, a carga do elétron (1,60217662 × 10-19
coulombs).
. Na eletrólise, a passagem
de uma quantidade suficiente de eletricidade através de uma solução produz uma
reação não espontânea, desta forma é possível decompor um composto em seus
componentes. Michael Faraday foi um físico-químico inglês que dedicou grande
parte de sua carreira ao estudo da eletroquímica até que em 1834 Faraday
enuncia as Leis que regem os processos eletrolíticos.
Segundo a Lei de Faraday da
eletrólise, a quantidade do produto formado ou do reagente consumido por uma
corrente elétrica é estequiometricamente equivalente a quantidade de elétrons
fornecidos. A quantidade de eletricidade da carga Q que passa pela célula de
eletrólise é medida em Coulomb. Ela é determinada pela medida da corrente, i em
amperes, e do tempo, t em segundos, em que a corrente flui, e é calculada por: Q
= i.t.
Analisando as Leis de
Faraday, podemos concluir que a quantidade de carga transportada pela passagem
de 1 mol de elétrons é igual ao produto da carga elétrica de cada elétron pela
quantidade de elétrons que temos em um mol. Qe.NA =1F
Logo a quantidade Q necessária
para eletrolizar uma quantidade de número de mol de uma substância pura é: Q=it
Para determinar a quantidade
de elétrons fornecida por uma determinada carga, é utilizada a constante de
Faraday (F), a quantidade de carga por mol de elétrons, como fator de conversão.
Como a carga fornecida é nF, em que n é o número de mol de elétrons e Q= nF,
segue-se que: n = Q/F = It/F.
Portanto através do número
de mol de uma substância eletrolizada, pode-se determinar o número de Avogadro,
desde que seja conhecida a intensidade da corrente utilizada e o tempo de
eletrólise. Encontra-se o valor de F e é possível substituir na relação Qe.NA
=1F.
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