eletroquímica: pilha e eletrólise - prof. fernando abreu

ELETROQUÍMICA

§ A eletroquímica estuda o aproveitamento da transferência de elétrons entre diferentes substâncias para converter energia química em energia elétrica e vice-versa.

§ Pilhas: conversão espontânea de energia química em elétrica (ddp > 0).

§ Eletrólise: conversão não espontânea de energia elétrica em química (ddp < 0).

ELETROQUÍMICA

ELETROQUÍMICA

PILHAS

§ Pilhas são dispositivos eletroquímicos que transformam reações químicas em energia elétrica. § Cada substância possui uma maior ou menor tendência de perder elétrons; tendência esta chamada de "Potencial de Oxidação". Deste modo, uma substância X que tenha um potencial de oxidação maior que uma substância Y, irá perder seus elétrons gradativamente para esta substância se estiverem as duas juntas.

PILHAS

§ Alessandro Giuseppe Volta, físico italiano, construiu um estranho aparelho com moedas de cobre, discos de zinco e discos de feltro banhados com uma solução ácida, que servia para produzir com continuidade um movimento de cargas elétricas através de um condutor.

PILHAS

§ O químico inglês John Frederic Daniell construiu uma pilha diferente, substituindo as soluções ácidas utilizadas por Volta, que produziam gases tóxicos, por soluções de sais tornando as experiências com pilhas menos arriscadas.

PILHAS

Reações da Pilha de Daniell:

REAÇÃO GLOBAL:

SEMI-REAÇÕES:

PILHAS

§ Oficialmente, por convenção mundial, as pilhas são representadas da seguinte maneira:

ELETRÓLISE

ELETRÓLISE

X+ + e- Xo Y- - e- Yo

ELETRÓLISE

Se a eletrólise ocorre em meio aquoso, há uma preferência na competição de íons que sofrem descarga:

ELETRÓLISE

Exemplo:

*** Produtos da eletrólise do NaCl (aq)

2NaCl 2Na+ + 2Cl-

2H2O 2H+ + 2OH-

Reação catódica (pólo -)

2H+ + 2 e- H2(g)

Reação anódica (pólo +)

2Cl- - 2 e- Cl2(g)

Sobra, na solução, NaOH (aq).

ELETRÓLISE

Eletrólise aquosa do NaCl:

Eletrólise ígnea do NaCl:

ELETRÓLISE

RESUMINDO...

RESUMINDO...

LEI DE FARADAY

§ Segundo Faraday, massa da substância eletrolisada é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que atravessa a solução.

§ Millikan determinou a carga de 1 elétron, encontrando o valor de 1,6023 x 10-19 coulomb. Com esse valor e com a constante de Avogadro (6,023 x 1023), podemos calcular a carga elétrica de 1 mol de elétrons: Constante de Faraday é a carga elétrica de 1 mol de elétrons e vale 96.500 coulomb/mol.

LEI DE FARADAY

§ A intensidade da corrente elétrica (i) é o quociente entre a quantidade de eletricidade (Q) que passou por um circuito e o intervalo de tempo (Δt ) correspondente a essa passagem. Temos então:

EXERCITANDO...

EXERCITANDO...

EXERCITANDO...

EXERCITANDO...

EXERCITANDO...

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