uma divisão da História da Química
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- Vítor Fonseca Fernandes
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1 Introdução à Eletroquímica: Conceitos fundamentais 1 uma divisão da História da Química 1. Protoquímica desde a descoberta do fogo até o início da era cristã 2. Alquimia ~ entre o início da era cristã até a Idade Moderna 3. Química Pré-Moderna séculos XVI e XVII 4. Química Moderna a partir do século XVIII Lavoisier início da Química Moderna História da Química 2 1
2 séc. XVIII: a Química como ciência No séc. XVIII foram consolidados diversos conceitos que fazem parte dos fundamentos da Química contemporânea: Lei das proporções definidas (Lei de Proust) Lei da conservação da massa (Lavoisier) Teoria atômica de Dalton Nesta época surgem os primeiros estudos da futura área de Fisico-Química. Exemplos: calorimetria (1780, Lavoisier e Laplace) eletroquímica 1780, Galvani: eletricidade animal 1800, Volta: criação da 1ª pilha 3 séc. XVIII: início da Química moderna 1780: Galvani e a eletricidade animal Luigi Galvani (físico, fisiologista e anatomista; Bolonha, Itália, ) 1780: publica De viribus electricitatis in motu musculari Disponível em latim e em tradução para o italiano, na pg da Universidade de Bolonha: 4 2
3 séc. XVIII: início da Química moderna 1780: Galvani e a eletricidade animal o experimento de Galvani usou a energia elétrica proveniente de raios, inspirado nas experiências de Benjamin Franklin (Pensilvânia, EUA, 1752) 5 séc. XVIII: início da Química moderna 1780: Galvani e a eletricidade animal 1792: um leitor da obra de Galvani, chamado Alessandro Volta, questiona publicamente alguns dos resultados de Galvani. 1800: Volta descreve a invenção da pilha ( pilha voltaica ) Divulgação científica da obra de A. Volta, Universidade de Pavia (Itália) Visita virtual ao laboratório de Física de A.Volta: 6 3
4 séc. XVIII: a Química como ciência No séc. XVIII foram consolidados diversos conceitos que fazem parte dos fundamentos da Química contemporânea: Lei das proporções definidas (Lei de Proust) Lei da conservação da massa (Lavoisier) Teoria atômica de Dalton Nesta época surgem os primeiros estudos da futura área de Fisico-Química. Exemplos: calorimetria (1780, Lavoisier e Laplace) eletroquímica 1780, Galvani: eletricidade animal 1800, Volta: criação da 1ª pilha 7 Química moderna : Eletroquímica Eletroquímica Estudo de sistemas que envolvem passagem de corrente elétrica e envolvendo reações químicas de oxi-redução. Principais sistemas estudados pela Eletroquímica células galvânicas (geram energia elétrica) eletrólise (recebem energia elétrica) 8 4
5 Química moderna : Eletroquímica células galvânicas (geram energia elétrica) Ex.: pilhas e baterias Bateria tradicional para automóveis (chumbo ácido)!! Em linguagem popular, bateria é frequentemente sinônimo de um sistema reutilizável após o fornecimento de energia elétrica proveniente de uma fonte externa. Uma bateria é formada por várias pilhas interligadas. 9 Química moderna : Eletroquímica Principais sistemas estudados pela Eletroquímica células galvânicas (geram energia elétrica) Ex.: baterias elétricas 10 5
6 Química moderna : Eletroquímica Principais sistemas estudados pela Eletroquímica células galvânicas (geram energia elétrica) eletrólise (recebem energia elétrica) Ex. geração de ozônio (O 3 ) por eletrólise da água.!! Alguns aparelhos produzem ozônio a partir de O 2 submetido a uma descarga elétrica. 11 Introdução à Eletroquímica: Conceitos fundamentais Eletrólitos. Reações de oxi-redução. 12 6
7 Reações em solução aquosa Exemplo 1: Dissociação do NaCl em água NaCl (s) Na + (aq) + Cl (aq) íon sódio cátion íon cloreto ânion o NaCl é um eletrólito, pois a solução tem propriedades condutoras de eletricidade (solução iônica). 13 Exemplo 1: Dissociação do NaCl em água NaCl sofre dissociação em solução aquosa eletrólito conduz corrente elétrica sacarose (C 12 H 22 O 11 ) não sofre dissociação em solução aquosa não conduz corrente elétrica 7
8 Eletrólitos. Condução de corrente elétrica NaCl (s) Na + (aq) + Cl (aq) Solução iônica NaCl sofre dissociação em solução aquosa eletrólito conduz corrente elétrica As reações de interesse para a Eletroquímica envolvem passagem de corrente elétrica reações químicas de oxi-redução. Definição: reações que envolvem transferência de um ou mais elétrons. 2 Cl Cl e - oxidação íon cloreto cloro (perda de e - ) ânion Na + + e - Na 0 redução íon sódio sódio metálico (ganho de e - ) cátion lembrete: as reações de oxidação e de redução ocorrem sempre em conjunto. 16 8
9 Balanceamento de reações de oxi-redução Regra geral: O número total de e - perdidos no processo de oxidação deve ser igual ao número total de e - ganhos no processo de redução. Principais procedimentos: considerando a variação do número de oxidação (n ox ) dos átomos - considerando as semi-reações envolvidas Na + + e - Na 0 semi-reação de redução 2 Cl Cl e - semi-reação de oxidação lousa!!! lembrete: as reações de oxidação e de redução ocorrem sempre em conjunto. 17 Balanceamento de reações de oxi-redução Principais procedimentos: 1) considerando a variação do número de oxidação (n ox ) dos átomos lousa!!! 14 HCl + 1 K 2 Cr 2 O 7 2 KCl + 2 CrCl Cl H 2 O!!! exercícios - balanceamento de reações de oxi-redução 18 9
10 Balanceamento de reações de oxi-redução 2) considerando as semi-reações envolvidas Sn +2 + Hg +2 + Cl - Hg 2 Cl 2 + Sn 4+ semi-reações envolvidas: Sn +2 Sn e - semi-reação de oxidação 2 Hg Cl + 2 e - Hg 2 Cl 2 semi-reação de redução lousa!!! lembrete: as reações de oxidação e de redução ocorrem sempre em conjunto. 19 Balanceamento de reações de oxi-redução 2) considerando as semi-reações envolvidas Sn Hg Cl - Hg 2 Cl 2 + Sn 4+!!! exercícios - balanceamento de reações de oxi-redução 20 10
11 Semi-reações de oxi-redução Na + + e - Na 0 semi-reação de redução 2 Cl Cl e - semi-reação de oxidação lembrete: as reações de oxidação e de redução ocorrem sempre em conjunto.!!! exercícios - balanceamento de reações de oxi-redução Principais sistemas estudados pela Eletroquímica células galvânicas (geram energia elétrica) eletrólise (recebem energia elétrica) Na maioria dos casos, é mais fácil entender estes sistemas considerando as semi-reações de oxidação e de redução. 21 Principais sistemas estudados pela Eletroquímica células galvânicas: geram energia elétrica eletrólise: os sistemas recebem energia elétrica eletrólise do NaCl fundido: processo industrial para produção de sódio metálico e cloro gasoso 22 11
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Reações Químicas GERAL
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QUÍMICA. em 100mL dessa solução.
QUÍMICA 36. Essa questão trata sobre soluções aquosas e as diferentes formas de expressar suas concentrações. Trata ainda de suas propriedades e das reações que podem ocorrer entre elas. 0 0 A concentração
QUÍMICA - 1 o ANO MÓDULO 20 RELAÇÕES QUÍMICAS: CASOS ESPECIAIS
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lorainejacobs@utfpr.edu.br paginapessoal.utfpr.edu.br/lorainejacobs Profª Loraine Jacobs DAQBI Eletrodo Padrão de Hidrogênio(EPH) Nem todas as reações envolvem um sólido redutor Condutor metálico inerte
2 NH 3 (g) + CO 2 (g)
PROCESSO SELETIVO 2007 1 O DIA GABARITO 4 7 QUÍMICA QUESTÕES DE 16 A 30 16. O equilíbrio de ionização da água pura é dado pela equação abaixo, cuja constante do produto iônico é 2,5x10-14, a 37 o C. H
16. Em soluções aquosas o ânion dicromato está em equilíbrio dinâmico com o ânion cromato, segundo a reação representada por:
PROCESSO SELETIVO 2007 1 O DIA GABARITO 2 7 QUÍMICA QUESTÕES DE 16 A 30 16. Em soluções aquosas o ânion dicromato está em equilíbrio dinâmico com o ânion cromato, segundo a reação representada por: Cr
2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2
PROCESSO SELETIVO 2007 1 O DIA GABARITO 1 7 QUÍMICA QUESTÕES DE 16 A 30 16. O ânion cloreto (Cl - ), o argônio (Ar) e o cátion potássio (K + ) têm em comum o mesmo número: a) de prótons. b) de elétrons.
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