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ELETRÓLISE E MIGRAÇÃO IÔNICA. CONDUTORES Condutor eletrônicoCondutor eletrolítico Deslocamento de elétrons Deslocamento de cargas.

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1 ELETRÓLISE E MIGRAÇÃO IÔNICA

2 CONDUTORES Condutor eletrônicoCondutor eletrolítico Deslocamento de elétrons Deslocamento de cargas

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

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

5 Mecanismo da eletrólise M + + e - = M Redução A - = A + e - Oxidação 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 e-e- e-e- (-) (+) Ânodo Cátodo

6 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 e-e- e-e-

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

9 MIGRAÇÃO IÔNICA Mobilidade iônica e número de transporte

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

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

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

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

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

15 Determinação da velocidade dos íons Volume 1 cm 3 velocidade do íon sob um gradiente de potencial de 1 volt cm -1 n: mol por cm 3 u : cm s -1 após 1 s (n - u - cm 3 ) (n + u + cm 3 )

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

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

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

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

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


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