Eletroquímica. Profa. Kátia Aquino

Transcrição

1 Eletroquímica Profa. Kátia Aquino

2 Vamos recordar... Reação de oxi-redução: uma reação de transferência de elétrons fontehttp://

3 Conceitos Oxidação; quando uma espécie química peder elérons. Como consequência seu nox aumenta. Redução: quando uma substância recebe elétrons. Como consequência seu nox reduz

4 Não esqueça! Não há oxidação sem redução e viceversa. O elétron que é cedido por quem oxida é recebido por quem reduz

5 Potenciais de redução e de oxidação Elementos que se oxidam com facilidade possuem alto potencial de oxidação (Eox). Elementos que se reduzem com facilidade possuem alto potencial de redução (Ered).

6 Ordem de reatividade dos elementos químicos Os metais e o hidrogênio a ordem decrescente do potencial de oxidação (do mais para o menos eletropositivo) 1A>2A>Al>outros metais>h>cu>hg>ag>pt>au Metais nobres (baixo potencial de oxidação), logo possuem alto potencial de redução. Li,K,Rb, Cs,Ba,Sr,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Zn,Fe,Co,Ni,Pb,H,Cu,Hg, Ag,Pt,Au

7 A reação redox nos salões de beleza O cabelo é formado por amino ácidos. Um destes aminoácidos, é a cisteína: Uma molécula de cisteína interage com outra cisteína (formando ligações covalentes) que forma redes tridimensionais que dão a forma ondulada nos fios. Quando se usa o creme alisante, na realidade está ocorrendo o processo de redução das moléculas que compoem as redes tridimensionais formadas pela cisteína. Após todo processo de alisamento, o cabeleireiro utiliza um 'neutralizante', que finaliza o processo com a oxidação do meio.

8 Células galvânicas: As pilhas Produção de corrente elétrica através de uma reação redox. Não esqueça que o processo é espontâneo O termo bateria é é dado a uma associação de pilhas

9 Você precisa saber: Ânodo : local onde ocorre a oxidação de uma substância. Na pilha é o polo negativo. Cátodo: local onde ocorre a redução de uma substância. Na pilha é o polo positivo. Ponte salina ou parede porosa: possuem o objetivo de manter o equilíbrio de cargas no sistema.

10 Um estudo importante: a pilha de Daniell Origem: Londres, Inglaterra Nascimento: Morte:

11 Vamos representar as seguintes pilhas: Al/Al+3//Fe+3/Fe Mg/Mg+2//Ag+/Ag Sr e Fe (+3)

12 Pilhas comerciais Georges Leclanché ( ) Zn + 2MnO 2 + 2NH 4+ Zn 2+ + Mn 2 O 3 + 2NH 3 + H 2 O

13 Bateria Pilhas em série formam uma bateria

14 Potencial padrão de uma pilha (ΔE 0 )

15 Como calcular ΔE 0 ΔE 0 =E 0 red (maior) -E0 red (menor) ou ΔE 0 =E 0 oxi (maior) -E0 oxi (menor) ou ΔE 0 =E 0 oxi +E0 red

16 Eletrólise Processo não espontâneo em que corrente elétrica é utilizada na produção de compostos químicos. As primeiras experiências envolvendo eletrólise foram iniciadas pelo químico inglês Humphry Davv, que em 1778 obteve o potássio passando uma corrente elétrica através do carbonato de potássio fundido.

17 Importante Na eletrólise, a cuba eletrolítica contém o cátodo e o ânodo. O cátodo é o pólo negativo e o ânodo o pólo positivo. Os sinais dos pólos em uma cuba eletrolítica são contrários aos pólos das células galvânicas (pilhas) como mostra a Tabela 1.

18 Como acontece? No ânodo ocorre a oxidação dos ânions da solução. No cátodo ocorre a redução dos cátions da solução.

19 Eletrólise ígnea Composto fundido sofre eletrólise para formar elementos simples.

20 Eletrólise em meio aquoso Existe a competição entre íons na solução aquosa. 2H + + 2e - H 2 2OH - H 2 O + ½ O 2 + 2e -

21 Exemplos de cubas eletrolíticas. Vamos representar a equação geral?

22 Galvanização: Uma aplicação da eletrólise

23 Estequiometria na eletrólise: A lei de Faraday F=Faraday lojasaocaetano/famosos.htm A carga Q (coulombs) que atravessa o circuito pode ser calculada, multiplicando a corrente (ampères) pelo tempo (segundos).

24 Bons estudos!!