eletroquímica

Parte da ciência química que estuda a relação entre energia elétrica e reação química

Oxidação: Perder Elétrons Redução: Aceitar Elétrons Definições Oxidação: Perder Elétrons Redução: Aceitar Elétrons

Espécie que Oxida: Espécie que Reduz: Zinco Metálico Zn(s) Cu2+

A Oxidação e a redução sempre ocorrem ao mesmo tempo A Oxidação e a redução sempre ocorrem ao mesmo tempo. Não há como ocorrer uma reação sem a outra. O número total de elétrons envolvidos são constante.

Número de oxidação O número de Oxidação (NOX) mede a carga real (iônica) ou parcial (covalente de uma espécie química.

O2, N2 O3, Cl2 S8 Nox = 0 Na+, H+ Nox = +1 Cl-, F- Nox = -1 Número de oxidação O2, N2 O3, Cl2 S8 Substâncias Simples Nox = 0 Corresponde à caga dos íons: Na+, H+ Nox = +1 Corresponde à caga dos íons: Cl-, F- Nox = -1

Metais Alcalino-terrosos Mg(OH)2, CaO BaSO4 Nox = +2 Número de oxidação Metais Alcalinos NaCl, NaOH K2SO4, K2O Nox = +1 Elementos com Nox definido em praticamente todos compostos Hidrogênio (H) Nox = +1 Metais Alcalino-terrosos Mg(OH)2, CaO BaSO4 Nox = +2 Nox = -1 Fluor (F) Nox = -2 Oxigênio (O)

Número de oxidação: Exemplos Determine o Nox dos elementos destacados em vermelho abaixo: HCl K2Cr2O7 H3PO4 KCl H2O HClO

Exercício

Exercício X

Exercício X

Reatividade dos metais observe a reação entre alguns metais e soluções de sulfato de cobre e sulfato de ferro ii . Anote suas observações em seu caderno http://www.cdcc.usp.br/quimica/experimentos/desloc.html

Série eletroquímica

pilhas

http://condigital. cursosccead. net/condigital/index. php http://condigital.cursosccead.net/condigital/index.php?option=com_content&view=article&id=543:pilhas-e-baterias-animacao-pilha-de-daniell-&catid=18:animacoes&Itemid=99

Zn(s) /Zn2+(aq.) // Cu2+(aq.)/Cu2+(s) notação Redução? Oxidação ? Zn(s) /Zn2+(aq.) // Cu2+(aq.)/Cu2+(s) Ânodo = Sofre Oxidação Cátodo = Sofre Redução

Zn0 Zn2+(aq.) + 2e- Semi reação de Oxidação SEMI REAÇÕES e REAÇÃO GLOBAL: Zn0 Zn2+(aq.) + 2e- Semi reação de Oxidação Cu2+(aq.) + 2e- Cu Semi reação de Redução Zn0 + Cu2+(aq.) Zn2+(aq.) + Cu Reação Global

Força Eletromotriz FEM “ Força eletromotriz de uma pilha é diretamente proporcional à intensidade de corrente elétrica produzida por essa pilha.”

Potencial de eletrodo: Padrão de hidrogênio A reação desse eletrodo é: H2 (g) + 2e- 2H+ (aq) Potencial do eletrodo (E0 ) é igual a Zero

Potencial de eletrodo: pilha de daniell Potencial Padrão de Eletrodo

∆E0= E0redução cátodo-E0redução ânodo ∆E0= E0oxidação+ E0redução Potencial de pilha ∆E0= E0redução cátodo-E0redução ânodo OU ∆E0= E0MAIOR-E0MENOR Potenciais De redução OU ∆E0= E0oxidação+ E0redução

∆E0= E0oxidação+ E0redução ∆E0= E0redução cátodo- E0redução ânodo OU ∆E0= E0redução cátodo- E0redução ânodo Cu2+/Cu0: E0red = 0,340V Zn2+/Zn0 : E0red= -0,763V Cu0 /Cu2+: E0oxid = -0,340V Zn0 /Zn2+ : E0oxid= 0,763V

Semi-reação E0red Ni2+ + 2e-→ Ni0 -0,23V Cu2+ + 2e-→ Cu0 +0,34V Qual destes metais se oxida mais facilmente ? Qual deles se reduz mais facilmente

Considere a pilha de cobre-alumínio representada a seguir Considere a pilha de cobre-alumínio representada a seguir. Dados os potenciais de redução: Cu2+ + 2 e- → Cu Eº = + 0,34 V Al3+ + 3 e- → Al Eº = - 1,66 V Complete o quadro abaixo: ELETRODO DE COBRE ELETRODO DE ALUMÍNIO POLO Cátodo e Ânodo Semirreação ∆E Reação Global

∆Eº = ∆Eoxid + ∆Ered = 1,66 + 0,34= 2,00V Considere a pilha de cobre-alumínio representada a seguir. Dados os potenciais de redução: Cu2+ + 2 e- → Cu Eº = + 0,34 V Al3+ + 3 e- → Al Eº = - 1,66 V Complete o quadro abaixo: ELETRODO DE COBRE ELETRODO DE ALUMÍNIO POLO POSITIVO NEGATIVO Cátodo e Ânodo CÁTODO ÂNODO Semirreação Cu2+ + 2 e- → Cu Al + 3 e- → Al3+ ∆E ∆Eº = ∆Eoxid + ∆Ered = 1,66 + 0,34= 2,00V Reação Global Al + Cu2+ → Cu + Al3+

2 Ag+(aq) + Mg(s) → 2 Ag(s) + Mg2+(aq) (PUC-MG) – O valor do ΔE0 para a célula representada pela equação: 2 Ag+(aq) + Mg(s) → 2 Ag(s) + Mg2+(aq) Conhecendo-se os potenciais-padrão de redução: Ag++ e- → Ag Eº = + 0,80 V Mg2+ + 2 e- → Mg Eº = - 2,37 V

(PUC-PR) – Uma célula galvânica é constituída de 2 eletrodos: 1º eletrodo: 1 lâmina de ferro metálico submersa numa solução de FeSO4 1 mol/L. 2º eletrodo: 1 lâmina de prata metálica submersa numa solução de AgNO3 1 mol/L. Sabendo que os potenciais normais de redução desses dois elementos são: Fe2+ + 2 e- → Fe Eº = - 0,44 V Ag+ + e- → Ag Eº = + 0,80 V O potencial dessa célula, quando os dois eletrodos são ligados entre si internamente por uma ponte salina e externamente por um fio de platina, será: a) +0,36 V b) -0,36 V c) -1,24 V d) -1,36 V e) +1,24 V

O desenvolvimento de novas baterias recarregáveis é importante para a miniaturização de equipamentos portáteis (celulares) e médicos (marca-passos). A escolha dos materiais ativos destas baterias envolve inúmeras variáveis, como, diferença de potencial gerada, toxicidade, custo etc. Considere o esquema de uma pilha apresentado abaixo e os dados de potenciais padrão de eletrodos (E0 ), do quadro a seguir: Com relação a esta pilha, após o interruptor ser fechado, julgue as afirmativas abaixo se baseando nos dados de potencial padrão: quando M = Zn(s) , o alumínio se reduzirá quando M = Ag(s) , o voltímetro marcará o valor 0,86 V quando M = Mg(s) , ocorrerá um fluxo de elétrons do eletrodo de Mg para o de Al 3+ quando M = Pb(s) , o eletrodo de Pb será consumido quando M = Cu(s) , a seguinte semi-reação ocorrerá: Cu(s) → Cu2+ (aq) + 2 e– FFVFF

PILHAS: um pouco de história Bateria de Bagdá

A eletricidade tinha origem no músculo: “eletricidade animal” Um pouco de história " Tendo dissecado e preparado uma rã, coloquei-a sobre uma mesa onde se achava, a alguma distância, uma máquina eletrostática. Aconteceu por acaso, que um dos meus assistentes tocou a ponta de seu escalpelo no nervo da coxa da rã; imediatamente os músculos dos membros foram agitados por violentas convulsões“1 A eletricidade tinha origem no músculo: “eletricidade animal” LUIGI GALVANI 1) ttp://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/linha%20tempo/Volta/luigi_galvani.html

Alessandro volta

1) Um grupo de três discos que formam uma célula. 2) Disco de cobre  1) Um grupo de três discos que formam uma célula . 2) Disco de cobre. De 3 e 4: Terminais da pilha. 5) Disco de cartão ou de couro, embebido em um ácido. 6) Disco de zinco.