REsumo de Eletroquímica

 

Eletroquímica é o es esttudo das reaç açõ ões químic ica as que produzem corrente elétrica ou sãoproduzidas pela corrente elétrica. •

Conceitos: Oxidação é a perda de elétrons. •Redução é o ganho de elétrons. •Rea eaçção de oxii-rredução é quando há transer!ncia de elétrons Oxidante é o elemento ou su"st#ncia que pro$oca oxidações %ele pr&prio irá reduzirse'. •Redutor é o elemento ou su"st#ncia que pro$oca reduções %ele pr&prio irá oxidar oxidar-se' -se' (os íons simples) o n*mero de oxidação é a carga elétrica real do íon. (os compostos co$alentes) o n*mero de oxidação é a carga elét elétri rica ca qu que e o átom átomo o ir iria ia teor teoric icam amen ente te adqu ad quir irir ir se ho hou$ u$ess esse e ru rupt ptur ura a da lig ligaç ação ão co$alente) co$alen te) +cando os elétr elétrons ons com o átomo mais eletronegati$o.

Pilhas , primeira pilha elétrica oi criada em // pelo cientista italiano ,lessandro 0olta. 1ssa pilha pil ha era con consti stituí tuída da por um con con2unt 2unto o de duas du as pl plac acas as met metál álic icas as)) de zi zinc nco o e co co"r "re) e) cham ch amad adas as ele eletr trod odos os%d %do o gr greg ego) o) pe perc rcur urso so el elét étri rico co'') e po porr algo algodã dão o em em"e "e"i "id do em solu so luçã ção o elet eletro rolít lític ica) a) ou se se2a 2a)) qu que e co cond nduz uz corrente elétrica. 3ada con2unto de placas e algodão orma uma célula ou cela eletrolítica. 1ssa desco"erta oi apereiçoada em 45 por 6ohn 7rederic8 9aniell) que di$idiu a cela el eletr etrol olít ítica ica de su sua a pi pilh lha a em du duas as pa part rtes es %duas semicelas'.

Medidas dos potenciais ELETRODO-PADRÃO ELETRODO-P ADRÃO !DRO"#$!O é impossí$el medir os DE $alores a"solutos de al alti titu tude des) s) po pote tenc ncia iais is elét elétric ricos os)) en ener ergia giass pote po tenc ncia iais is)) et etc. c.:: isso isso no noss o" o"ri riga ga a aze azerr medidas em relação a um padrão ar"itrário) como co mo é) po porr exem emp plo) lo) o ní$e ní$ell do ma marr ) considerado como altitude zero. ,nalog logam ame ente) é imp mpo ossí$el medi edir o potencial a"soluto de um eletrodo metálico. ;endo assim) to torn rnou ou-s -se e ne nece cess ssár ário io ad adot otar ar um pa padr drão ão %de+nido ar"itrariamente' e atri"uir a esse padrão um determinado $alor %tam"ém de modo mo do ar"i ar"itr trár ário io'. '. (o ca caso so da dass me medi dida dass elet eletrroq oquí uími mica cas) s) o pa padr drão ão es esco colh lhid ido o oi oi denomi den ominad nado o elet eletrod rodo-pa o-padrã drão o %ou elet eletro rodo do norma mall' de hidro drog!n !niio. 1 por que de hidrog!nio< =orque o >? é o cátion mais comum em soluções aquosas) 2á que ele se orma pela dissociação da água. 0amos consider era ar es essse elet letrodo em condições-padrão) isto é@ •concentração de  molAB: • temperatura CD E3: • pressão  atm. o eletrodo de hidrog!nio) que consiste em um +o de platina %=t' no interior de um tu"o de $idr $idro o pree preenc nchi hido do co com m gá gáss hidr hidrog og!n !nio io %>C'F. O platina +o de em platina ligado a uma placa de que oestá >C%g' +ca adsor$ido) e a platina não participa da reaç reação ão.. O co con2 n2un unto to es está tá im imers erso o em um uma a solução ácida. oi atri"uído a este eletrodo o $alor zero.   =el ela a an anál ális ise e da ta ta"e "ela) la) po podem demos os perce"er que o Bi?%aq'apresenta o menor potencial de redução %1/ G H4)/I 0' e que o 7C%g'apresenta o maior potencial de redução %1/G ?C)J 0' 3omo o 7C%g'apre presen entta o maior potencial de redução) ele é o melhor oxidante. =or ser a redução um processo in$erso K oxid xidaç ação ão)) qu quan anto to ma maio iorr o 1/ 1/re red d de uma uma espé es péci cie) e) me meno norr se será rá su sua a a aci cili lida dade de em sor so rer er ox oxida idaçã ção) o) ou se se2a 2a)) qu quan anto to ma maior ior o 1red) menor será o 1oxi.

 

C%lcu C%l culo lo da &ol &olta ta'e 'em m () ()E* E* da das s pi pilh lhas as

,s su su"s "st# t#nc ncia iass qu que e se serã rão o su su"m "met etida idass K eletr&lise podem estar liqueeitas %undidas' ou em solução aquosa.

o L1 é med ediido na cha ham mada condiçã çãoopadrão pad rão.. (es (essas sas con condiç dições ões)) a di dier erenç ença a de potenc pot encial ial da pil pilha ha ser será á re repre presen sentad tada a por  L1/.

Espontaneidade de uma rea+,o ;e o L1/ calculado or positi$o) a reação será espont#nea) caso contrário) se o L1/ or negati$o) a reação não será espont#nea. CORROÃO E PROTE.ÃO DE MET META! A! 3orrosão é a deterioração de metais pelo pr proc oces esso so elet eletro roqu quím ímic ico o qu que e oc ocor orrre na nass reações de &xido-redução

1B1RPBQ;1 S(1, (a eletr&lise ígnea) a su"st#ncia pura está no estado líquido %undida'

ELETR3L!E EM ME!O A4/OO (esse tipo de eletr&lise de$emos considerar não s& os íons pro$enientes do soluto) mas tam"ém os da água) pro$enientes de sua ionização.

PROTE.Ã PROT E.ÃO O CO COM M EL ELET ETROD RODO O O/ ME MET TAL DE ACR!01C!O 1sse metal se oxida e e$ita a corrosão do erro) sendo) por isso) chamado de metal de sacriício. Mm metal normalmente utilizado com essa +nalidade é o magnésio. RE2ET!ME$TO DO 0ERRO Mma maneira muito comum de proteger um metal da corrosão é a aplicação de uma +na camada de outro metal para re$estimento. Mm dos metais mais utilizados para re$estir o erro é o zinco) que orma o erro gal$ ga l$an aniz izad ado. o. Ou Outr tro o me meta tall ut util iliz izad ado o é o estanho. ELETR3L!E N um processo não-espont#neo) em que a passagem passa gem de uma corrente elétrica atra$és de um sistema líquido) no qual existam íons) produz reações químicas. ,s el elet etrr&lis &lises es sã são o rea eali liza zada dass em cu cu"a "ass eletrolíticas) nas quais a corrente elétrica é pr prod uzid ida po porr elet um gera georador %pil ilha ha'. '. lmen (e (ess sse e siste isoduz tema ma) ) a os el etrrod odo s dor sã são o%p ge gera ralm ente te in iner erte tes) s) orm ormad ados os po porr pl plat atin ina a ou gr gra+ a+ta ta %car$ão'.

ELETR3L!E EM OL/.ÃO A4/OA COM ELETRODO AT!2O (O/ REAT!2O* eletr eletr&li &lise se de >C >C;O ;OI I em so solu luçã ção o aq aquo uosa sa diluída) com eletrodos de co"re. (a solução aquosa) temos as seguintes ionizações@ O p&lo - tem) como *nica opção) a descarga do >?. O p&lo ? ) porém) poderia optar por retirar elétrons do ;OICT ou do O>T ou) agor ag ora) a) do pr&p pr&pri rio o an anod odo o %que %que é o me meta tall co"re' 3omo essa *ltima oxidação é mais ácil) ela será) sem d*$ida) a preerida.  eremos)  eremos) então) o esquema@

 

elet eletrr&l &lis ise e de (i;O (i;OI I em so solu luçã ção o aq aquo uosa sa di dilu luíd ída) a) com com an anod odo o de ní níqu quel el Be Bem" m"ra rand ndo o que agora o p&lo - tem duas opções %descarregar o >? ou o (iCU') concluímos) pela pe la ta"e ta"ela la de po pote tenc nciai iaiss-pa padr drão) ão) qu que e a descarga doácil) (i e chegamos ao esquema@ CU é a mais

,;=13O; VM,(Q,Q0O; 9, 1B1RPBQ;1 7aradaW desco"riu que íons de um metal são depositados no estado s&lido quando uma corr co rren ente te elé elétr tric ica a circ circul ula a at atra ra$és $és de um uma a

soluç olução ão iXni iXnica ca de um sal do met etal al.. (a eletricidade) a quantidade de elétrons que passa por um circuito elétrico corresponde K idéia de quantidade de eletricidade %V' e é medida em coulom"s %sím"olo 3'. , in inte tens nsid idad ade e da co corr rren ente te elét elétri rica ca %i ' é o quociente entre a quantidade de eletricidade %V' que passou por um circuito e o inter$alo de tempo %Lt ' correspondente a essa passagem. emos então@

Mm seg egun undo do pa passso im impo port rtan antte pa para ra a estequiometria dos processos eletroquímicos oi dado por Yilli8an) em J4 J 4)) qu quan ando do de dete terrmi mino nou u a ca carg rga a de  elétron) encontrando o $alor de )5/C4 U /J coulom lom". 3o 3om m esse $alor e com a constante de ,$ogadro %5)/C4 U / C4') podemos calcular a carga elétrica de  mol de elétrons@ 3onstante de 7aradaW é a carga elétrica de  mol de elétrons e $ale J5.D// coulom" Amol