UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

“JULIO DE MESQUITA FILHO”

FACULDADE DE ENGENHARIA DE GUARATINGUETÁ

DEPARTAMENTO DE FISICA E QUIMICA

ELETRODEPOSIÇÃO USANDO ÂNODO ATIVO

NOMES: LEONARDO PRATES MARQUES 082431

STEFANIA TALITA DOS SANTOS 090281

OLAERCIO ISRAEL MACHADO JUNIOR 090221

PROFº Drº EDUARDO NORBERTO CODARO

Sumario.

INTRODUÇÃO...............................................................................................................................3

REAÇÕES...................................................................................................................................4

Reação Catódica...................................................................................................................4

Reação Catódica secundária.................................................................................................4

Reação Anodica....................................................................................................................4

PARTE EXPERIMENTAL.................................................................................................................5

INTERPRETAÇÃO..........................................................................................................................6

CONCLUSÕES................................................................................................................................7

BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................................7

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INTRODUÇÃO

Célula galvânica é um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para

converter energia química em energia elétrica. A reação química utilizada será sempre

espontânea.

Neste dispositivo, têm-se dois eletrodos que são constituídos geralmente de

metais diferentes, que fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e

redução. Estes eletrodos são postos em dois compartimentos separados, imersos por sua

vez em um meio contendo íons em concentrações conhecidas e separados por uma placa

ou membrana porosa, podendo ser composta por argila não-vitrificada, porcelana ou

outros materiais. As duas metades desta célula eletroquímica são chamadas de

compartimentos e têm por finalidade separar os dois reagentes participantes da reação

de óxido-redução, do contrário, os elétrons seriam transferidos diretamente do agente

redutor para o agente oxidante. Finalmente, os dois eletrodos são conectados por um

circuito elétrico, localizado fora da célula, denominado circuito externo, garantindo o

fluxo de elétrons entre os eletrodos.

As células galvânicas não devem ser confundidas com as células eletrolíticas, ou

seja baterias. Enquanto a primeira apenas converte energia química a elétrica, a segunda

faz a interconversão entre energia química e elétrica.

É importante saber que na célula galvânica, os elétrons fluem do ânodo para

o cátodo, sendo que o sentido da corrente elétrica, frequentemente utilizado na Física, se

dá do cátodo para o ânodo.

Se denomina célula eletrolítica o dispositivo usado para a decomposição

mediante a corrente elétrica de corpos ionizados denominados eletrólitos, ou seja,

transforma energia elétrica em energia química.

Os eletrólitos podem ser ácidos, bases ou sais. O processo de dissociação ou

decomposição realizado na célula eletrolítica ´é chamado de eletrólise.

Na eletrólise se pode distinguir três fases:

Ionização - É a fase antes da aplicação da corrente elétrica. Para a

eletrólise é necessário que o material esteja na forma de íons, obtendo-se

isto por dissolução ou fusão do material.

Orientação – Nesta fase, uma vez aplicada a corrente os íons se dirigem,

segundo suas cargas elétricas, até os pólos positivos (+) e negativos (-)

correspondentes.

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Descarga – Os ions negativos ou ânions cedem elétrons ao anodo (+) e os

ions positivos ou cations tomam elétrons do catodo (-).

Para que os íons tenham bastante mobilidade a eletrólise só deve ocorrer em

dissoluções ou em sais fundidos. Salvo em contatos, casos como a síntese direta

do hipoclorito de sódio, os eletrodos são separados por um diafragma para evitar

a reação dos produtos formados.

Para a síntese da soda também se tem empregado um catodo de mercúrio. Este

dissolve o sódio metálico na forma de amálgama e é separado desta maneira.

Resumindo, a célula eletrolítica é o processo inverso da célula galvânica.

REAÇÕES

Reação Catódica

Ni+2(solução) + 2e- → Ni(depositado)

Reação Catódica secundária

2H+(banho) + 2 e- → H2(sobre a chapa de aço)

Reação Anodica

Ni(chapa de aço) → Ni+2(solução) + 2e-

PARTE EXPERIMENTAL

Dados:

dNi = 8,9 g/cm³

Minicial = 16,551 g

Vestabilizada = 1,4 V

Iestabilizada = 0,26 A

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Amergulhada = 16,9cm² = 0,169 dm²

Mfinal = 16,785 g

t = 45 m = 2700 s

Densidade de corrente

J = I = 0,26 = 1,54 A/dm²

Amergulhada 0,169

Massa experimental do revestimento

∆Mexperimental = Mfinal – Minicial = 16,785 – 16,551 = 0,234 g

Massa teórica do revestimento

∆Mteórica = MANi x I x t = 58,71 x 0,26 x 2700 = 0,214 g

2 x 96500 2 x 96500

Eficiência de corrente

∆Mexperimental x 100 = 0,234 x 100 = 109,35 %

∆Mteórica 0,214

Consumo de energia

Q = I x t = 0,26 x 2700 = 702 C

Energia = Q x Vestabilizada = 702 x 1,4 = 0,273 kWh

3600 3600

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Espessura do revestimento

h = ∆Mteórica x 10000 = 0,214 x 10000 = 7,11 µm

2 x Amergulhada x d 2 x 16,9 x 8,9

INTERPRETAÇÃOConforme observado, houve um ganho de massa no eletrodo devido ao deposito

de Ni, devido à reação redox, onde a reação catódica (Ni+2(solução) + 2e- → Ni(depositado) ) e a

reação anodica Ni(chapa de aço) → Ni+2(solução) + 2e- . , podemos perceber também devido a

formação de bolhas no momento do experimento e após uma reação catódica secundaria 2H+

(banho) + 2 e- → H2(sobre a chapa de aço). O ganho de massa demonstra que houve um revestimento do material depositado na chapa de aço, no caso revestimento de Ni, e que a densidade da corrente j teve uma eficiência de 109,35% ou seja a massa depositada na pratica foi maior do que a massa depositada na teoria, esse desvio pode ter sido provocado pelo aumento de j durante o experimento. Observou um aumento na espessura do revestimento, o que já era esperado devido ao deposito de massa na superfície da chapa de aço.

CONCLUSÕESConcluímos que a reação de eletrodeposição usando anodo ativo provoca um

aumento na espessura do eletrodo (chapa de aço) e na sua massa ao decorrer do experimento, isso provoca uma deposição do material usado como catodo, esse material no caso Ni é usado como metal de sacrifício, onde tende a se oxidar primeiro do que o metal protegido.

BIBLIOGRAFIA

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pilha

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Célula_eletrolítica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade_de_corrente_elétrica

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