aula 8 eletroquimica1_sqa.ppt

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Pilhas e baterias: são dispositivos nos quais umareação espontânea de óxido-redução produz correnteelétrica.Eletrólise: é o processo no qual uma corrente elétricaproduz uma reação de óxido-redução.

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reas da Eletroqumica Pilhasebaterias:sodispositivosnosquaisuma reaoespontneadexido-reduoproduzcorrente eltrica. Eletrlise:oprocessonoqualumacorrenteeltrica produz uma reao de xido-reduo. Pilha de Daniell Aspecto inicial da pilha Pilha de Daniell ... Aps certo tempo de funcionamento... Modificaes diminuio da colorao azul da soluo de CuSO4(aq); espessamento da barra de cobre (s). Explicaes diminuio da concentrao de ons Cu2+(aq); formao de cobre (s) a partir de Cu2+(aq). Pilha de Daniell Modificaes diminuio da barra de zinco(s); aumento da turbidez da soluo de ZnSO4(aq). Explicaes transformao de Zn(s) em Zn2+(aq); aumento da concentrao de ons Zn2+(aq). Pilha de Daniell Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- nodo: o plo negativo, onde ocorre oxidao (perda de eltrons). Semi-reao de oxidao: Semicela de Zinco Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) Semicela de Cobre Semi-reao de reduo: Ctodo: o plo positivo, onde ocorre reduo (recebi-mento de eltrons). Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) Equao global Ctodo: nodo: Reao global: Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu nodo (plo negativo) Ctodo (plo positivo) Ponte salina Representao das pilhas Qual a finalidade da ponte salina ? A finalidade da ponte salina impedir que as solues semistureme,atravsdeumacorrenteinica,mant-las eletricamente neutras. Em uma pilha, a espcie que apresenta maior potencial de reduo (Ered) sofre reduo e, portanto, a outra espcie, de maior potencial de oxidao (Eoxi), sofre oxidao. Potencial de reduo e oxidao O DEo de uma pilha corresponde diferena entre os potenciais de reduo ou de oxidao das espcies envolvidas em condio padro*. *Condio padro: espcies com concentrao 1 molar e possveis gases envolvidos com presso de 1 atmosfera a 25 oC DEo = (Eored maior) - (Eored menor) ou DEo = (Eooxi maior) - (Eooxi menor) Potencial padro de uma pilha Eletrodo padro de hidrognio Conveno dos potenciais EoH2(g) , H+(aq) = 0 EoH+(aq) , H2(g) = 0Potencial de reduo Potencial de oxidao Medidas dos potenciais de eletrodo Pilha de zinco e hidrognio Zn(s) Zn2+(aq) + 2 e- 2 H+(aq) + 2 e- H2(g) Zn(s) + 2 H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) DEo = (EoH+(aq) , H2(g)) - (EoZn2+(aq) , Zn(s)) 0,76 V = 0 - (EoZn2+(aq) , Zn(s))EoZn2+(aq) , Zn(s) = - 0,76 V Medidas dos potenciais de eletrodo Pilha de zinco e hidrognio Ctodo: nodo: Reao global: Medidas dos potenciais de eletrodo Pilha de cobre e hidrognio Cu2+(aq) + 2 e-Cu(s) H2(g) 2 H+(aq) + 2 e-

H2(g) + Cu2+(aq) 2 H+(aq) + Cu(s) DEo = (EoCu2+(aq) , Cu(s)) - (EoH+(aq) , H2(g)) Medidas dos potenciais de eletrodo Pilha de cobre e hidrognio Ctodo: nodo: Reao global: 0,34 V = (EoZn2+(aq) , Zn(s)) - 0 EoCu2+(aq) , Cu(s) = + 0,34 V EredZn = - 0,76 VEredCu = + 0,34 V DEo = (EoCu2+(aq) , Cu(s)) - (EoZn2+(aq) , Zn(s)) DEo = ( + 0,34 V) - ( - 0,76 V)DEo = + 1,10 V Todas as pilhas so reaes espontneas e o seu DEo sempre apresenta valor positivo. Potencial da pilha de Daniell OEoxinumericamenteigualaoEred;porm,com sinal contrrio Osmelhoresagentesoxidantessoaquelesque apresentam maior potencial de reduo. Osmelhoresagentesredutoressoaquelesque apresentam maior potencial de oxidao. Tabela de potenciais Mg2+(aq) + 2 e-Mg(s) Ni(s)Ni2+(aq) + 2 e- Mg2+(aq) + Ni(s) Mg(s) + Ni2+(aq) DEpilha = Eooxi Ni + Eored Mg2+ DEpilha = (+0,25 V) + (-2,38 V) DEpilha = -2,13 V Espontaneidade de uma reao Ctodo: nodo: Reao global: Como o DEpilha negativo, conclui-se que a reao entre o Mg2+ e Ni no espontnea e, portanto, no caracteriza uma pilha. Corroso do ferro Fe Fe2+ + 2 e- 2 Fe(OH)2 O2 + 2 H2O + 4 e-4 OH- 2 Fe + O2 + 2 H2O 2 Fe2+ + 4 OH- 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)32 Fe2O3 . 3 H2O Corroso do ferro Proteo contra a corroso Revestimento de ferro com zinco Proteo contra a corroso Revestimento de ferro com estanho Proteo contra a corroso Proteo com eletrodo ou com metal de sacrifcio Tabela Prtica de Nobreza