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2° COL – SETOR B AULAS 8 e 9 PÁGINA 198 ELETROQUÍMICA Estuda os fenômenos elétricos relacionados com as reações de oxidorredução. Energia química energia.

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1 2° COL – SETOR B AULAS 8 e 9 PÁGINA 198 ELETROQUÍMICA Estuda os fenômenos elétricos relacionados com as reações de oxidorredução. Energia química energia elétrica pilhas eletrólise

2 REAÇÕES DE OXI-REDUÇÃO: Zn 0 + CuSO 4 ZnSO 4 + Cu 0 Lâmina de Zn Solução aquosa de CuSO 4 Solução com menos CuSO 4 e um pouco de ZnSO 4 Zn Depósito de Cu

3 Alessandro Volta ( ): a eletricidade tem origem nos metais. Criou a 1ª pilha em Precursor da produção de eletricidade em fluxo contínuo. Ele empilhou alternadamente discos de zinco e de cobre, separando-os por pedaços de tecido embebidos em solução de ácido sulfúrico. A pilha de Volta, produzia energia elétrica sempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidade da pilha.

4 Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco em uma cela individual e um tubo que ligava as soluções salinas (ponte salina). Esta pilha ficou conhecida como pilha de Daniell. John Frederic Daniell (1790 – 1845): substituiu, nas pilhas, as soluções ácidas pelas soluções de sais. PILHA = Dispositivo no qual uma reação de oxidorredução gera corrente elétrica.

5 Toda pilha tem dois eletrodos: ÂNODO = polo negativo, ocorre oxidação( perde e-). CÁTODO = polo positivo, ocorre redução( ganha e-). A transferência de elétrons do ânodo para o cátodo.. PONTE SALINA=Mantém constante a concentração de íons durante o funcionamento da pilha.

6 Zn 0 Cu 0 Zn +2 SO 4 -2 Cu +2 SO 4 -2 ponte salina elétrons SOLUÇÃO INCOLORSOLUÇÃO AZUL

7 ponte salina elétrons Zn +2 SO 4 -2 Cu +2 SO 4 -2 Zn 0 Cu 0

8 ÂNODO : SEMIRREAÇÃO DE OXIDAÇÃO: Zn 2e - + Zn 2+ CÁTODO: SEMIRREAÇÃO DE REDUÇÃO: Cu e - Cu EQUAÇÃO GLOBAL: Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu NOTAÇÃO IUPAC: Ânodo // Cátodo Zn/Zn 2+ // Cu 2+ /Cu

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11 PILHA DE DANIELL Esquema :

12 PONTE SALINA A finalidade da ponte salina é manter os dois eletrodos eletricamente neutros através da migração de íons (corrente iônica).

13 PILHA DE LECLANCHÉ

14 PILHA SECA ALCALINA ou PILHA COMUM ALCALINA São semelhantes à de Leclanché. As principais diferenças são: A mistura eletrolítica contém KOH ou NaOH, ao invés de NH4Cl O ânodo é feito de zinco altamente poroso, que permite uma oxidação mais rápida em relação ao zinco utilizado na pilha seca comum. Comparando-as com as pilhas secas comuns, as alcalinas são mais caras, mantêm a voltagem constante por mais tempo e duram cinco vezes mais.

15 Por que será que as pilhas alcalinas duram mais que as comuns??? Nas pilhas alcalinas, o meio básico faz com que o eletrodo de zinco sofra um desgaste mais lento, comparado com as pilhas comuns que possuem um caráter ácido.

16 EXERCÍCIOS PÁGINA 199

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20 SETOR B AULAS 10 e 11 PÁGINA 201 POTENCIAL DO ELETRODO : é a grandeza que mede a capacidade que o eletrodo possui de sofrer oxidação ou redução nas condições padrão. Condições Padrão: Concentração da solução: 1 mol/L; Pressão: 1 atm Temperatura: 25 o. C Representação : E 0 Unidade: volt (V)

21 Cálculo do E da Pilha (ddp ou fem) E = E 0 redução - E 0 redução (maior) ( menor) Nas pilhas, E é SEMPRE positivo ( E > 0 )

22 ELETRODO PADRÃO DE HIDROGÊNIO Por convenção foi escolhido o eletrodo de hidrogênio H 2 / 2H + como eletrodo padrão. Esse eletrodo possui potencial de oxidação e/ou redução igual a ZERO H 2 2H + + 2e E 0 = 0,00 V 2H + + 2e H 2 E 0 = 0,00 V

23 Pilha de zinco e hidrogênio Para determinar o potencial dos eletrodos, vamos montar duas pilhas, tomando como base o eletrodo de hidrogênio:

24 Pilha de cobre e hidrogênio

25 Construindo a tabela de Potenciais Tabela de Potenciais de redução (E 0 red ) com solução aquosa a 25 o. C, em volts (V) Zn e - Zn 0 -0,76 2H + + 2e - H2H2 0,00 Cu e - Cu 0 +0,34 Aumenta a força oxidante (poder de sofrer redução) Aumenta a forma redutora (poder de sofrer oxidação)

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27 EXERCÍCIOS

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32 AULA 12 ESPONTANEIDADE DA REAÇÃO

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34 EXERCÍCIOS

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