ELETRÓLISEDefinida como o processo oposto à descarga de uma pilha  Tem grande uso industrial     Matéria prima e compostos...
Celas eletrolíticas     Conversão de energia elétrica em energia químicaCondução eletrolítica      Anodo: íons negativos d...
Eletrolise depende do meio ambientePotencial usado é aquele mais baixo dentre os possíveisPara conhecer o produto é necess...
Obtenção de Na (s)Matéria prima NaCl (fundido)                               PF = 801oC                               NaCl...
Eletrólise de solução aquosa de NaCl                  Cl2 + 2 e-  2Cl-          eo = + 1,36 V                 H+ + 2e-  ...
Se a concentração do sal é menor que 1 MELETRÓLISE DA ÁGUA
Aspectos quantitativos da eletrólise
RELAÇÃO QUANTITATIVA:Equivalente grama = quantidade em massa equivalente a 1,008 g de H = 1 mol de e-                   ma...
Exemplo: quantos gramas de Cu(m) serão depositados de uma solução de         CuSO4 por uma corrente de 1,50 A fluindo dura...
APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS DE ELETRÓLISEALUMÍNIO
MAGNÉSIO          Metal leve          Água do mar é rica em Mg1) Precipitação de Mg como Mg(OH)2 2) Mg(OH)2 + HCl  MgCl2 ...
Cobre (puro)      Cobre eletrolítico 99,95 de pureza1) Minério de Cu separação de Cu           pureza 99%Impurezas = Zn, A...
PEÇAS ACABADAS                     Sapatos com eletrodeposição de cobre    Eletroformação: depósito no eletrodoEletromaqui...
ELETROMAQUINAGEM      Peça de motor da aeronave antes da               eletromaquinagem
Peça de motor da aeronave após a eletromaquinagem.A ferramenta também é apresentada aqui.
ELETROMAQUINAGEMComponentes manufaturados por eletromaquinagem
Componentes manufaturados por eletromaquinagem
ELETROFORMAÇÃOExemplos de objetos que são comercialmente elefroformados:                    a) Lâminas de barbeador elétri...
Princípio do processo para eletroformação de lâminas metálicas
Componente do motor aéreo construído parcialmente a partir de umaLiga de níquel doce com estruturas de favo-de-mel (célula...
Peça acabadaMolde do eletrodo   Eletrodo
CORROSÃO  É a deterioração ou perda de um material devido a                 um ataque químico.Problemas em engenharia: cor...
Ferro componente mais comum!Ferrugem: Fe(OH)3 ou FeO3.xH2OFe (m)  Fe2+ + 2e-Fe2+  Fe3+ + e-O2 + 2H2O + 4e-  4OH-O2 + 4H...
PROTEÇÃOExemplos:Aço galvanizado: Fe recoberto com película de ZnZn2+ + 2e-  Zn(m) (anodo) - 0,76Fe2+ + 2e-  Fe(m) (cato...
Lata: aço recoberto com SnSn2+ + 2e-  Sn (m)           e = - 0,14 VFe2+ + 2e-  Fe (m)           e = - 0,44 V    e = +  ...
Estrutura enterradas, submersas, barcos, navios, etc   Proteção: metal de sacrifício!Mg2+ + 2e-  Mg (m)          eo = - 2...
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Eletroquímica 3

  1. 1. ELETRÓLISEDefinida como o processo oposto à descarga de uma pilha Tem grande uso industrial Matéria prima e compostos Na(m), Al(m), Cu(m), NaOH, Cl2, H2 Produtos acabados
  2. 2. Celas eletrolíticas Conversão de energia elétrica em energia químicaCondução eletrolítica Anodo: íons negativos depositam elétrons e sofrem oxidação Cátodo: íons positivos retiram elétrons e sofrem redução Eletroneutralidade da solução é sempre mantida pelo movimento dos íons
  3. 3. Eletrolise depende do meio ambientePotencial usado é aquele mais baixo dentre os possíveisPara conhecer o produto é necessário analisar todas aspossibilidades de combinação de potenciais
  4. 4. Obtenção de Na (s)Matéria prima NaCl (fundido) PF = 801oC NaCl + Na2CO3  PF = 630oC
  5. 5. Eletrólise de solução aquosa de NaCl Cl2 + 2 e-  2Cl- eo = + 1,36 V H+ + 2e-  H2 eo = 0,00 V Na+(aq) + e-  Na(s) eo = - 2, 71 V meio ácido
  6. 6. Se a concentração do sal é menor que 1 MELETRÓLISE DA ÁGUA
  7. 7. Aspectos quantitativos da eletrólise
  8. 8. RELAÇÃO QUANTITATIVA:Equivalente grama = quantidade em massa equivalente a 1,008 g de H = 1 mol de e- massa da espécie massaE = = número de moles de elétrons transferi dos n n = neq = n F LEI DE FARADAY
  9. 9. Exemplo: quantos gramas de Cu(m) serão depositados de uma solução de CuSO4 por uma corrente de 1,50 A fluindo durante 2,00 h?
  10. 10. APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS DE ELETRÓLISEALUMÍNIO
  11. 11. MAGNÉSIO Metal leve Água do mar é rica em Mg1) Precipitação de Mg como Mg(OH)2 2) Mg(OH)2 + HCl  MgCl2 + H2O MgCl2 fundidoAnodo: 2 Cl-  Cl2 + 2e- Catodo: Mg2+ + 2e-  Mg (m) Reação total: MgCl2  Mg (m) + Cl2 (g)
  12. 12. Cobre (puro) Cobre eletrolítico 99,95 de pureza1) Minério de Cu separação de Cu pureza 99%Impurezas = Zn, Ag, Au, Pt e Fe determina o custo do processo 2) Eletrólise Anodo: Cu 99% Catodo: Cu 99,95% Eletrólito: CuSO4 (aq)Voltagem suficiente para que Fe2+ e Zn2+fiquem na solução O cobre puro se deposita no catodo!
  13. 13. PEÇAS ACABADAS Sapatos com eletrodeposição de cobre Eletroformação: depósito no eletrodoEletromaquinagem: uso do eletrodo como peça de desgaste
  14. 14. ELETROMAQUINAGEM Peça de motor da aeronave antes da eletromaquinagem
  15. 15. Peça de motor da aeronave após a eletromaquinagem.A ferramenta também é apresentada aqui.
  16. 16. ELETROMAQUINAGEMComponentes manufaturados por eletromaquinagem
  17. 17. Componentes manufaturados por eletromaquinagem
  18. 18. ELETROFORMAÇÃOExemplos de objetos que são comercialmente elefroformados: a) Lâminas de barbeador elétrico b) molde para vidro
  19. 19. Princípio do processo para eletroformação de lâminas metálicas
  20. 20. Componente do motor aéreo construído parcialmente a partir de umaLiga de níquel doce com estruturas de favo-de-mel (células com 2 mm).O topo da superfície foi polida usando-se desgaste eletroquímico.
  21. 21. Peça acabadaMolde do eletrodo Eletrodo
  22. 22. CORROSÃO É a deterioração ou perda de um material devido a um ataque químico.Problemas em engenharia: corrosão em materiais! Estruturas metálicas Máquinas Motores Reservatórios Estruturas de concreto armado
  23. 23. Ferro componente mais comum!Ferrugem: Fe(OH)3 ou FeO3.xH2OFe (m)  Fe2+ + 2e-Fe2+  Fe3+ + e-O2 + 2H2O + 4e-  4OH-O2 + 4H+ + 4e-  2H2O
  24. 24. PROTEÇÃOExemplos:Aço galvanizado: Fe recoberto com película de ZnZn2+ + 2e-  Zn(m) (anodo) - 0,76Fe2+ + 2e-  Fe(m) (catodo) - 0,44 e = + 0,32 V Impede a oxidação de Fe!!!
  25. 25. Lata: aço recoberto com SnSn2+ + 2e-  Sn (m) e = - 0,14 VFe2+ + 2e-  Fe (m) e = - 0,44 V e = + G = - espontânea Sn2+ Fe (m)  Fe2+ + Sn (m) e = 0,30 VCamada de estanho não protege o Fe Lata arranhada (amassada) enferruja!
  26. 26. Estrutura enterradas, submersas, barcos, navios, etc Proteção: metal de sacrifício!Mg2+ + 2e-  Mg (m) eo = - 2,37 VFe2+ + 2e-  Fe (m) eo = - 0,44 VFe2+ Mg (m)  Mg2+ + Fe (m) eo = 1,93 V Navios  barras de Mg associadas ao casco

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