Prof. Alexandre D. Marquioreto ELETROQUÍMICA Prof. Alexandre D. Marquioreto

História da Eletroquímica Primeira pilha elétrica foi desenvolvida por Alessandro Volta, a partir da divulgação da pesquisa de Luigi Galvani; Galvani observou contrações musculares nas pernas de rãs mortas, quando um metal (cobre) entrava em contato com o suporte de ferro; Alessandro Volta (1800) propôs uma interpretação para o fato. Segundo ele, o que aconteceu com a rã se deve ao fato dos dois metais (cobre-ferro) transferirem elétrons quando em contato; Para comprovar sua hipótese, construiu uma primeira pilha elétrica com dois metais diferentes – cobre (Cu) e zinco (Zn) - e entre eles, um papelão umedecido com salmoura, capaz de conduzir corrente elétrica.

História da Eletroquímica Pilha de Alessandro Volta Volta apresentando a pilha para Napoleão Bonaparte

História da Eletroquímica Em 1836 John Daniell aperfeiçoou a pilha de Volta.

Eletroquímica Elétrons Transformação química Eletroquímica é a área da química que estuda a conversão da energia química em energia elétrica, através da transferência de elétrons entre as espécies envolvidas.

Conceito da pilha de Daniell Semirreações Representação gráfica Pólo negativo Pólo positivo Ponta Salina: manter as semi-células eletricamente neutras Zn0(s) / Zn2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu0(s) Oxidação Redução

Potencial das pilhas Os elétrons fluem do eletrodo onde ocorre a oxidação (ânodo) para o eletrodo que ocorre a redução (cátodo), através de um fio externo. Se colocar nesse fio um voltímetro, conseguirá medir a força eletromotriz (f.e.m. ou ∆E) da pilha. F.e.m. = ddp ( diferença de potencial) A ddp é obtida em condições padrão: Soluções: 1 mol/L, 25ºC Gases: 1bar ≈ 1 atm, 25ºC

Potencial padrão de redução ∆E0 = E0red(catodo) – E0red(ânodo) 0,76V = 0 – E0red(ânodo) E0red(ânodo) = - 0,76 V

Potencial padrão de redução

Cálculo da ddp de uma pilha ∆E0 = E0red(catodo) – E0red(ânodo) ∆E0 = E0red(maior) – E0red(menor) ∆E0 = + 0,80 – (- 3,04) ∆E0 = + 3,84 V ou 3Ba0 → 3Ba2+ + 6e + 2,90 V 2Au3+ + 6e → 2Au0 + 1,50 V (x3) Li0 → Li1+ + 1e + 3,04 V Ag1+ + 1e → Ag0 + 0,80 V (x2) Li0 + Ag1+ → Li1+ + Ag0 3Ba0 + 2Au3+ → 3Ba2+ + 2Au0 ∆E0 = 4,40 V ∆E0 = + 3,84 V Obs.: O E0 não depende do nº de mol das espécies envolvidas

Espontaneidade de uma reação A eletroquímica é um processo espontâneo, sendo verificado pela ∆E0 ∆E0 > 0 Espontâneo ∆E0 < 0 Não espontâneo

Pilhas do cotidiano Pilha seca comum - utilizada em rádios portáteis, brinquedos, relógios, lanternas; Pilha alcalina - possui uma solução eletrolítica mais forte (KOH) o que substitui o NH4Cl da pilha comum. Possui maior durabilidade; Pilha de mercúrio - utilizada em relógios, câmeras fotográficas, aparelhos para audição, calculadoras, etc.; Pilha de lítio - muito utilizada em marca-passos;

Pilhas do cotidiano Pilha de níquel-cádmio - utilizada em filmadoras, flashes, aparelhos eletrônicos portáteis, telefones, etc. Podem ser recarregáveis; Pilha de combustíveis – célula a combustível utilizada em naves espaciais; Acumuladores de chumbo – bateria utilizado em veículos automotivos;

Pilhas do cotidiano Célula a combustível

Pilhas do cotidiano Acumuladores de chumbo - bateria Pb0 + SO42- → PbSO4 + 2e 2e + PbO2 + 4H+ + SO42-→ PbSO4 + 2H2O Pb0 + PbO2 + 4H+ + 2SO42-→ 2PbSO4 + 2H2O

Eba!!!!! Falta pouco!!!!!! Aquele abraço!!!