ELETRÓLISE E MIGRAÇÃO IÔNICA

Apresentação em tema: "ELETRÓLISE E MIGRAÇÃO IÔNICA"— Transcrição da apresentação:

1 ELETRÓLISE E MIGRAÇÃO IÔNICA

2 CONDUTORES Condutor eletrônico Condutor eletrolítico
Deslocamento de cargas Deslocamento de elétrons

3 Definições Ânodo Emissão de elétrons Oxidação
V O G A I S Cátodo Recepção de elétrons Redução C O N S O A N T E S

4 Célula Eletrolítica e Célula Galvânica
Ânodo Cátodo (+) (-) (-) Fonte de elétrons Célula Galvânica Reação espontânea Bateria Célula Eletrolítica Reação forçada

5 Mecanismo da eletrólise
(-) (+) Ânodo Cátodo Aplicação f.e.m movimentos dos íons acumulação dos íons na superfície dos eletrodos Eletrólise quando f.e.m aplicada permite a descarga dos íons M+ + e - = M Redução A- = A + e - Oxidação

6 1 Faraday = 1 mol de elétrons
A lei da eletrólise A massa de produto formado na eletrólise é proporcional à quantidade de eletricidade transportada F : o faraday F = N e 1 Faraday = 1 mol de elétrons

7 Coulombímetro de prata
No eletrodo de prata (+) : Ag = Ag+ + e- No eletrodo de platina (-) : Ag+ + e- = Ag

8 No eletrodo de platina (-) :
CÉLULA ELETROLÍTICA CÉLULA GALVÂNICA e- e- No eletrodo de platina (-) : Ag+ + e- = Ag 1 mol de Ag precipita no cadinho de platina Para 1 mol de elétron que circula A massa de prata que precipita no Cátodo permite calcular a quantidade de eletricidade que circulou durante a eletrólise

9 Mobilidade iônica e número de transporte
MIGRAÇÃO IÔNICA Mobilidade iônica e número de transporte

10 Balanço para a circulação de 1F
Eletrólise: a) migração dos ânions e cátions em sentidos opostos b) neutralização dos íons “livres” junto aos eletrodos Balanço para a circulação de 1F corrente positiva I+ corrente negativa I- 1 mol de cargas positivas (cátions) são neutralizadas no cátodo 1 mol de cargas negativas (ânions) são neutralizadas no ânodo A corrente I , que flui é igual à soma das correntes I = I++ I-

11 I+ : movimento das cagas + ou corrente positiva
Define-se Número de transporte t : I+ : movimento das cagas + ou corrente positiva I- : movimento das cagas - ou corrente negativa

12 Mobilidade do íon: u Sem aplicação de um potencial elétrico
Com a aplicação de um potencial elétrico u velocidade do íon Íons diferentes tem velocidade diferentes

13 Célula de condutividade
Aplicação de um potencial elétrico entre os eletrodos

14 Íons diferentes tem velocidade diferentes
u- Plano Imaginário u+

15 Determinação da velocidade dos íons
velocidade do íon sob um gradiente de potencial de 1 volt cm-1 n: mol por cm3 u : cm s-1 após 1 s (n-u - cm3) (n+u+ cm3) Volume 1 cm3

16 I = I+ + I- I = n+ z+ e (u+ +u-) I- = n- u- z- e I- = n- z- e u-
M z+ + z+ e = M CÁTIONS Az- = A + z- e ÂNIONS I- = n- u- z- e I- = n- z- e u- I+ = n+ u+ z+ e I+ = n+ z+ e u+ I = I I- I = n+ z+ e u+ + n- z- e u- ora n+ z+ e = n- z- e I = n+ z+ e u+ + n+ z+ e u- I = n+ z+ e (u+ +u-)

17 n+ z+ e u- I+ = n+ z+ e u+ I = n+ z+ e (u+ +u-) I- = n- z- e u-
ora n+ z+ e = n- z- e I- = n+ z+ e u- n+ z+ e u- t- = n+ z+ e (u+ +u-) t+ = n+ z+ e u+ n+ z+ e (u+ +u-) Os números de transportes dos íons são proporcionais às respectivas mobilidades

18 A Lei de Faraday e o número de transporte
Cátodo (+) (-) Ânodo 5 3 2 (I) Antes da eletrólise (II) Mobilidade dos ânion é nula só os cátions se movem (III) 2 cátions se moveram 3 ânions se moveram A perda de eletrólito numa zona é proporcional à mobilidade

19 5 cargas sofrem descarga
3 2 5 cargas sofrem descarga 5 cargas cargas - 2 cargas + se moveram (2/5) 3 cargas - se moveram (3/5) (2/5) = 2/3 x (3/5) A mobilidade dos cátions é 2/3 da mobilidade dos ânions u+= 2/3 u e u-= 3/2 u+

20 u+= 2/3 u e u-= 3/2 u+