Prof. Alexandre D. Marquioreto
ELETROQUÍMICA
Primeira pilha elétrica foi desenvolvida por Alessandro Volta, a partir da divulgação da pesquisa de Luigi Galvani;
Galvani observou contrações musculares nas pernas de rãs mortas, quando um metal (cobre) entrava em contato com o suporte de ferro;
Alessandro Volta (1800) propôs uma interpretação para o fato. Segundo ele, o que aconteceu com a rã se deve ao fato dos dois metais (cobre-ferro) transferirem elétrons quando em contato;
Para comprovar sua hipótese, construiu uma primeira pilha elétrica com dois metais diferentes – cobre (Cu) e zinco (Zn) - e entre eles, um papelão umedecido com salmoura, capaz de conduzir corrente elétrica.
História da Eletroquímica
Pilha de Alessandro Volta
História da Eletroquímica
Volta apresentando a pilha para Napoleão Bonaparte
Em 1836 John Daniell aperfeiçoou a pilha de Volta.
História da Eletroquímica
Eletroquímica
Transformação químicaElétrons
Eletroquímica é a área da química que estuda a conversão da energia química em energia elétrica, através da transferência de elétrons entre as espécies envolvidas.
Semirreações
Representação gráfica
Conceito da pilha de Daniell
Zn0(s) / Zn2+
(aq) // Cu2+(aq) / Cu0
(s)
Oxidação Redução
Pólo negativo
Pólo positivo
Ponta Salina: manter as semi-células eletricamente neutras
Os elétrons fluem do eletrodo onde ocorre a oxidação (ânodo) para o eletrodo que ocorre a redução (cátodo), através de um fio externo. Se colocar nesse fio um voltímetro, conseguirá medir a força eletromotriz (f.e.m. ou ∆E) da pilha.
F.e.m. = ddp ( diferença de potencial)
A ddp é obtida em condições padrão:
Potencial das pilhas
Soluções: 1 mol/L, 25ºCGases: 1bar ≈ 1 atm, 25ºC
Potencial padrão de redução
∆E0 = E0red(catodo) – E0
red(ânodo)
0,76V = 0 – E0red(ânodo)
E0red(ânodo) = - 0,76 V
Potencial padrão de redução
Cálculo da ddp de uma pilha
∆E0 = E0red(maior) – E0
red(menor)
∆E0 = + 0,80 – (- 3,04)
∆E0 = + 3,84 V
ou
∆E0 = E0red(catodo) – E0
red(ânodo)
Li0 → Li1+ + 1e + 3,04 VAg1+ + 1e → Ag0 + 0,80 V Li0 + Ag1+ → Li1+ + Ag0
∆E0 = + 3,84 V
3Ba0 → 3Ba2+ + 6e + 2,90 V2Au3+ + 6e → 2Au0 + 1,50 V 3Ba0 + 2Au3+ → 3Ba2+ + 2Au0
∆E0 = 4,40 V
(x3)
(x2)
Obs.: O E0 não depende do nº de mol das espécies envolvidas
A eletroquímica é um processo espontâneo, sendo verificado pela ∆E0
Espontaneidade de uma reação
∆E0 > 0 Espontâneo
∆E0 < 0 Não espontâneo
Pilha seca comum - utilizada em rádios portáteis, brinquedos, relógios, lanternas;
Pilha alcalina - possui uma solução eletrolítica mais forte (KOH) o que substitui o NH4Cl da pilha comum. Possui maior durabilidade;
Pilha de mercúrio - utilizada em relógios, câmeras fotográficas, aparelhos para audição, calculadoras, etc.;
Pilha de lítio - muito utilizada em marca-passos;
Pilhas do cotidiano
Pilhas do cotidiano
Pilha de níquel-cádmio - utilizada em filmadoras, flashes, aparelhos eletrônicos portáteis, telefones, etc. Podem ser recarregáveis;
Pilha de combustíveis – célula a combustível utilizada em naves espaciais;
Acumuladores de chumbo – bateria utilizado em veículos automotivos;
Célula a combustível
Pilhas do cotidiano
Acumuladores de chumbo - bateria
Pilhas do cotidiano
Pb0 + SO42- → PbSO4 + 2e
2e + PbO2 + 4H+ + SO42-→ PbSO4 + 2H2O
Pb0 + PbO2 + 4H+ + 2SO42-→ 2PbSO4 + 2H2O
Eba!!!!! Falta pouco!!!!!!
Aquele abraço!!!