2° COL – SETOR B AULAS 8 e 9 PÁGINA 198 ELETROQUÍMICA Estuda os fenômenos elétricos...

2° COL – SETOR B AULAS 8 e 9 PÁGINA 198

ELETROQUÍMICA

Estuda os fenômenos elétricos relacionados com as reações de oxidorredução.

Energia química energia elétricapilhas

eletrólise

REAÇÕES DE OXI-REDUÇÃO: Zn0 + CuSO4 ZnSO4 + Cu0

Lâmina de Zn

Solução aquosa de CuSO4

Solução com menos CuSO4

e um pouco de ZnSO4

Zn

Depósito de Cu

Alessandro Volta (1745 -1827): a eletricidade tem origem nos metais. Criou a 1ª pilha em 1800. Precursor da produção de eletricidade em fluxo contínuo.

Ele empilhou alternadamente discos de zinco e de cobre, separando-os por pedaços de tecido embebidos em solução de ácido sulfúrico.

A pilha de Volta, produzia energia elétrica sempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidade da pilha.

Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com

eletrodos de cobre e zinco em uma cela individual e um

tubo que ligava as soluções salinas (ponte salina). Esta

pilha ficou conhecida como pilha de Daniell.

John Frederic Daniell (1790 – 1845): substituiu, nas pilhas, as soluções ácidas pelas soluções de sais.

PILHA = Dispositivo no qual uma reação de

oxidorredução gera corrente elétrica.

• Toda pilha tem dois eletrodos:

• ÂNODO = polo negativo , ocorre oxidação( perde e-).• CÁTODO = polo positivo, ocorre redução( ganha e-).

A transferência de elétrons do ânodo para o cátodo.

. PONTE SALINA=Mantém constante a concentração de íons durante o funcionamento da pilha.

Zn0 Cu0

Zn+2

SO4-2

Cu+2

SO4-2

ponte salina

elétrons

SOLUÇÃO INCOLOR SOLUÇÃO AZUL

ponte salina

elétrons

Zn+2

Zn+2

SO4-2

Cu+2

SO4-2

SO4-2

Zn0 Cu0

ÂNODO : SEMIRREAÇÃO DE OXIDAÇÃO: Zn → 2e- + Zn2+

CÁTODO: SEMIRREAÇÃO DE REDUÇÃO: Cu2+ + 2e- → Cu

EQUAÇÃO GLOBAL: Zn + Cu 2+ → Zn2+ + Cu

NOTAÇÃO IUPAC:

Ânodo // Cátodo

Zn/Zn2+ // Cu2+ /Cu

PILHA DE DANIELL

Esquema :

PONTE SALINA

A finalidade da ponte salina é manter os dois eletrodos eletricamente neutros através da migração de íons (corrente iônica).

PILHA DE LECLANCHÉPILHA DE LECLANCHÉ

PILHA SECA ALCALINA ou PILHA COMUM ALCALINA São semelhantes à de Leclanché. As principais diferenças são:

A mistura eletrolítica contém KOH ou NaOH, ao invés de NH4Cl

O ânodo é feito de zinco altamente poroso, que permite uma oxidação mais rápida em relação ao zinco utilizado na pilha seca comum.

Comparando-as com as pilhas secas comuns, as alcalinas são mais caras, mantêm a voltagem constante por mais tempo e duram cinco vezes mais.

Por que será que as pilhas alcalinas duram mais que as comuns???

Nas pilhas alcalinas, o meio básico faz com que o eletrodo de zinco sofra um desgaste mais lento, comparado com as pilhas comuns que possuem um caráter ácido.

EXERCÍCIOS PÁGINA 199

SETOR B AULAS 10 e 11 PÁGINA 201

• POTENCIAL DO ELETRODO : é a grandeza que mede a capacidade que o eletrodo possui de sofrer oxidação ou redução nas condições padrão.

• Condições Padrão:Concentração da solução: 1 mol/L;Pressão: 1 atmTemperatura: 25o.C

Representação : E0

Unidade: volt (V)

• Cálculo do E da Pilha (ddp ou fem)

E = E0 redução - E0 redução

(maior) ( menor)

Nas pilhas , E é SEMPRE positivo (E > 0 )

ELETRODO PADRÃO DE HIDROGÊNIO

• Por convenção foi escolhido o eletrodo de hidrogênio H2 / 2H+ como eletrodo padrão.

• Esse eletrodo possui potencial de oxidação e/ou redução igual a ZERO

• H2 2H+ + 2e E0 = 0,00 V

• 2H+ + 2e H2 E0 = 0,00 V

Pilha de zinco e hidrogênio

Para determinar o potencial dos eletrodos, vamos montar duas pilhas, tomando como base o eletrodo de hidrogênio:

Pilha de cobre e hidrogênio

Construindo a tabela de Potenciais

Tabela de Potenciais de redução (E0red) com solução

aquosa a 25o.C, em volts (V)

Zn2+ + 2e- Zn0 -0,76

2H+ + 2e- H2 0,00

Cu2+ + 2e- Cu0 +0,34

Aumenta a força oxidante (poder de sofrer redução)

Aumenta a forma redutora (poder de sofrer oxidação)

EXERCÍCIOS

AULA 12

• ESPONTANEIDADE DA REAÇÃO

EXERCÍCIOS