RESUMO DE ELETROQUÍMICA.

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1 SECRETARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECRETARIA DE EDUCAÇÃO POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE GOIÁS COMANDO DE ENSINO POLICIAL MILITAR COLÉGIO DA POLÍCIA MILITAR NADER ALVES DOS SANTOS SÉRIE/ANO: 2 anos TURMA(S): DISCIPLINA: Química SMA 19/09/2016 PROFESSOR (A): Carlos Damasceno ALUNO (A): Nº A T I V I D A D E S - I d o 4 º B i m e s t r e RESUMO DE ELETROQUÍMICA. 1- Conceito: Eletroquímica é o estudo da conversão da energia química em energia elétrica ou vice-versa, através de uma reação de oxirredução PILHA: é o processo espontâneo da conversão da energia química em energia elétrica. Exemplos: Pilhas comum ou alcalina, baterias de chumbo - ácido, pilha de níquel-cádmio, baterias metal-hidreto, bateria íons de lítio, pilhas miniaturas. 1.2-Conceitos básicos de Reação de oxirredução. a) Oxidação: Perde elétrons Positivo (+) Agente redutor Aumenta o valor numérico. Fe 0 Fe +2 b) Redução: Ganha elétrons Negativo (+) Agente oxidante Diminui o valor numérico. Fe +2 Fe Esquema de uma pilha de Daniell. MACETE: PALAVRA PIPOCAR. PI = PILHA ; PO = POSITIVO(+); CA = CÁTADO; R = REDUÇÃO. FONTE: SEMI-EQUAÇÃO DE OXIDAÇÃO: Zn Zn e - SEMI EQUAÇÃO DE REDUÇÃO: CU 2+ 2e - Cu EQUAÇÃO GLOBAL OU TOTAL: é a soma das semi equações de oxidação e redução. Zn (s) + Cu (aq) +2 Zn (aq) +2 + Cu 1.4 Representação universal de uma pilha. Zn /Zn 2+ //Cu 2+ /Cu OBS: É Importante lembrar. Íons de cátions no conceito de oxirredução perde elétrons é positivo. Íons de ânions no conceito de oxirredução ganha elétrons é negativo. Cátodo. No conceito de Pilha ganha elétrons, positivo, sofre redução. Ânodo. No conceito de Pilha perde elétrons, negativo, sofre oxidação. 1.5 Cálculo da força eletromotriz(fem). a) Potencial Padrão de redução. E 0 = Ermaior Ermenor b) Potencial padrão de oxidação. E 0 = Eoximaior - Eoximenor

2 c) Potencial de oxidação e redução. E 0 = Eoxidante Eredutor. 2- Eletrólise: É um processo não espontâneo da conversão da energia elétrica em energia química. Exemplos: cromação, niquelação, refino do cobre, otenção de hidrogênio, cloro, flúor, alumínio em outros. MACETE: USA SE A PALAVRA ELENECAR. ELE = ELETRÓLISE; NE = NEGATIVO; CA = CÁTODO; R = REDUÇÃO 2.1- Eletrólise sem água ou ígnea. FONTE: BANCO DE DADOS QUÍMICA SEMI REAÇÃO DE REDUÇÃO: 2Na + + 2e - 2Na SEMI REAÇÃO DE OXIDAÇÃO: 2Cl - Cl 2 + 2e - REAÇÃO GLOBAL OU TOTAL. 2Na + + 2Cl - 2Na + Cl Eletrólise com água ou Aquosa. Ocorre na presença de uma solução aquosa. EQUAÇÃO DE DECOMPOSIÇÃO DA ÁGUA H 2 0. H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) SEMI EQUAÇÃO DE REDUÇÃO. 2H + (aq) + 2e - H 2(g) SEMI EQUAÇÃO DE OXIDAÇÃO. 4OH - (aq) ½ O 2(g) + H 2 O (l) + 2e Fila da descarga( perda de carga elétrica). a) Ordem Crescente de Facilidade de Descarga dos Cátions. Metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, alumínio<hidrogênio<demais metais. b) Ordem Crescente de Facilidade de Descarga dos Ânions. Ânions oxigenados, Fluoretos < OH - < Ânions não oxigenados. a) A semirereção reação de redução que ocorre no cátodo é: Cu 2+ (aq)+ 2 e Cu (s). b) A semirreação oxidação que ocorre no ânodo é: 2 Cl (aq)+ 2 e Cl 2(g). c) A reação global ou total: CuCl 2(aq) Cl 2(g) + Cu (s)

3 2.4 A Lei de Faraday A quantidade de uma substância depositada eletroliticamente é proporcional á quantidade de carga elétrica(q) que atravessa o eletrólito. m = K. Q m = a massa da substância K = é uma constante de proporcionalidade Q = é a quantidade de carga elétrica IMPORTANTE SABER. Constante de Avogadro: 6, mol -1 Carga do elétron: 1, C 1F = 9, C.mol Equação da carga elétrica. Q = i. t Q = carga elétrica. Unidade C( Coulomb) i = correte elétrica. Unidade A ( ampéres) t = variação do tempo ( segundos) Exercícios de Aprendizagem. 01.Sabendo-se que o cobalto pode ceder elétrons espontaneamente para o íon Au +3, pede-se: Co 0 / Co +2 // Au +3 / Au 0 Calcule: a. Quais as semi-reações e a global? b.quem é o catodo e o anodo? c.quem se oxida e se reduz? d.qual o sentido dos elétrons pelo fio condutor? e.qual o sentido dos íons pelo circuito interno? f.qual solução irá se diluir e se concentrar? 02. Considere a pilha galvânica representada a baixo: Ni 0 / Ni +2 // Cu +2 / Cu 0 Calcule: a.quais as semi-reações e a global? b.quem é o catodo e o anodo? c.quem se oxida e se reduz? d.qual o sentido dos elétrons pelo fio condutor? e.qual o sentido dos íons pelo circuito interno? f.qual solução irá se diluir e se concentrar? 03.Considere as seguintes semirreações para uma determinada pilha: Ag + + e- Ag 0 Mg e- Mg 0 E 0 = +0,80 V E 0 = -2,37 V a. Qual é a semirreação de cada eletrodo? b.identifique o cátodo, o ânodo, o polo negativo e o polo positivo. c.qual é o valor de E 0? d.qual é o melhor agente oxidante da pilha?

4 04.(Unifesp) A bateria primária de lítio-iodo surgiu em 1967, nos Estados Unidos, revolucionando a história do marcapasso cardíaco. Ela pesa menos que 20g e apresenta longa duração, cerca de cinco a oito anos, evitando que o paciente tenha que se submeter a frequentes cirurgias para trocar o marca-passo. O esquema dessa bateria é representado na figura. Para esta pilha, são dadas as semirreações de redução: Li + + e Li I 2 + 2e 2I E 0 = 3,05 V E 0 = + 0,54 V São feitas as seguintes afirmações sobre esta pilha: I. No ânodo ocorre a redução do íon Li +. II. A ddp da pilha é + 2,51 V. III. O cátodo é o polímero/iodo. IV. O agente oxidante é o I 2. São corretas as afirmações contidas apenas em: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I e III. d) II e III. e) III e IV. 05. Considere a eletrólise do brometo de cálcio (CaBr 2(aq) ), feita com eletrodos inertes, em solução aquosa. Determine os cátions e os ânions, respectivamente, que se descarregam primeiro: a. Ca 2+ (aq) e Br - (aq) b. Ca 2+ (aq) e OH - (aq) c. H 3 O + (aq) e Br - (aq) d. H 3 O + (aq) e OH - (aq) e. Ca 2+ (aq) e H 3 O + (aq)

5 06. Com relação aos processos eletrolíticos, assinale a alternativa incorreta. a) A eletrólise, ao contrário das pilhas, é sempre um processo não espontâneo. b) Só se é possível obter gás cloro (Cl2) a partir da eletrólise ígnea do NaCl. c) A quantidade dos produtos obtidos pela eletrólise depende do tempo e da corrente elétrica aplicadas no processo. d) Para se reduzir um mol de prata (Ag+ ) é necessário um mol de elétrons. e) O pólo positivo é denominado ânodo, e o pólo negativo é o cátodo. 07. Na eletrólise KCl de uma solução sem água.determine: a) Cátodo e ânodo b) Agente redutor, Agente oxidante c) Semi-equação de oxidação d) Semi-equação de redução c) A reação global 08. Na eletrólsie das soluções aquosas de: NiCl 2, AgNO 2, KI e Na 2 SO4. Determine as suas reações globais. 09. Qual é a diferença entre eletrólise ígnea e eletrolise aquosa? 10. Uma solução aquosa de nitrato de prata foi eletrolisada durante 1 h. Sabendo que a corrente elétrica que circulou pela cela eletrolítica foi de 2,0 A, determine a massa de prata depositada no cátodo: R = 8g (Unifor-CE) Na obtenção industrial do alumínio, ocorre a seguinte reação catódica: Al e - Al 11. Sabendo que 1 F (Faraday) é a carga de 1 mol de elétrons, quantos faradays provocam a deposição de 9 quilogramas de alumínio? (Dado: MA = 27 u) Al e - Al a) 3. b) 30. c) 100. d) 300. e) Quanto tempo é necessário para que se depositem 25,0 g de zinco em uma eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de zinco realizada com uma corrente de 2,0 A? a) 3, h. b) 3, min. c) 10,2 s. d) 10,2 h. e) 7, s.