Origem dos potenciais de eletrodo

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1 Origem dos potenciais de eletrodo
Termodinâmica Eletroquímica Origem dos potenciais de eletrodo QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 1

2 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 2

3 Potencial de eletrodo  diferença de potencial  separação de cargas
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4 Como é a transferência de cargas na interface eletrodo/solução
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5 + - Banda de condução preenchida Nível de Fermi metal solução Fe3+ e-
Posição original do Nível de Fermi + - Alteração de concentrações muito pequenas. Chega-se a uma situação de equilíbrio dinâmico QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 5

6 Os íons determinam o potencial
Se a concentração dos íons é mudada Deslocamento do equilíbrio Os íons determinam o potencial Diferença de potencial (d.d.p) = f(conc. de espécies que determinam o potencial Equação de Nernst QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 6

7 Potencial eletroquímico
Reações envolvendo cargas Trabalho de manipulação de cargas Potencial eletroquímico QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 7

8 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 8

9 Potencial padrão do eletrodo Pt/Fe3+/Fe2+
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10 Equação de Nernst QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

11 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 11

12 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 12

13 Convenção: o potencial da célula é dado pela diferença entre o potencial do eletrodo da direita e o da esquerda Ecel = E = Ed - Ee QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

14 Potenciais de eletrodo: Estado padrão: Espécies em solução: a = 1
gases : p = 1 atm sólidos puros Os potenciais são referidos ao eletrodo padrão de hidrogênio (EPH): QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

15 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 15

16 Medida de potenciais de eletrodo: necessidade de um referência
Duas fases distintas Impossível medir QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

17 B A Voltímetro Diferença de potencial entre dois condutores eletrônicos QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

18 Eletrodo de referência/eletrólito/eletrodo de estudo
Tem que ser constante Composição constante QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

19 Pasta de calomelano: Hg/Hg2Cl2
Eletrodo de calomelano saturado QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

20 Eletrodo padrão de hidrogênio
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21 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP 21

22 Ag/AgCl QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

23 Distintos tipos de eletrodos
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24 Distintos tipos de eletrodos
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25 Distintos tipos de eletrodos
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26 O potencial do eletrodo
we = n eo E Em condições de equilíbrio: Gp,T = - w Gp,T = - n eo NA E F G = - n F E Para a célula: No equilíbrio: E = 0 Sentido espontâneo: E > 0 QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

27 Equação de Nernst e constante de equilíbrio
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28 Equação de Nernst e constante de equilíbrio
Corrosão QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

29 Diagramas de Pourbaix QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

30 Aplicações de medidas de potenciais de eletrodo
Determinação de potenciais padrão Determinação de coeficientes de atividade Determinação de constantes de equilíbrio Titulações potenciométricas Equilíbrio em membranas Determinação de propriedades termodinâmicas QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

31 Foto-litografia QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

32 Pilha de Leclanché QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

33 Bateria de chumbo ácido
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34 Bateria íon-lítio QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

35 Bio-sensores QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

36 Eletrólise QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

37 Célula a combustível QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP

38 Célula a combustível QFL-2636 Eletroquímica e Eletroanalítica – IQUSP