Prática 7:
Eletroquímica
Discentes: Emerson, Josué, Marcela, Márcio e Marcos
Docente: Daniela Séfora
Disciplina: Química Geral Experimental II
1.INTRODUÇÃO
• Eletroquímica é uma área da química que estuda as reações
que produzem corrente elétrica através de reações de oxi-
redução, de forma espontânea, chamado de pilha ou célula
galvânica. Também estuda as reações que ocorrem por
intermédio do fornecimento de corrente elétrica, conhecidas
como eletrólise, de forma não espontânea.
IMPORTÂNCIA DA ELETROQUÍMICA
Pilha eletroquímica
• Uma pilha ou cela galvânica muito tradicional é a chamada
Pilha de Daniell, montada em 1836, pelo cientista e professor
inglês John Daniell.
• Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente
contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e
receber elétrons das espécies químicas. É quando uma reação
química de óxido redução, espontânea, produz energia
elétrica.
Pilha de Daniell: Reação de óxido –redução entre Zn e Cu.
2.OBJETIVOS
• Realizar algumas reações simples de oxi-redução e
construir uma cela galvânica (Pilha de Daniell)
3.PARTE EXPERIMENTAL
Parte I: Reações de Oxi-redução
1° Tubo de ensaio
a) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado, num tubo de
ensaio contendo 3 mL de FeCl3 0,1 M. Deixou-o em repouso na
estante.
2° Tubo de ensaio
b) Colocou-se um prego limpo num segundo tubo de ensaio
contendo 3 mL de solução CuSO4 0,1 M. Deixou-o em repouso.
3° Tubo de ensaio
c) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado num terceiro
tubo de ensaio com 3 mL de AgNO3 0,1 M. Deixou-o em repouso.
3.PARTE EXPERIMENTAL
Parte II: Construção da Pilha de Daniell
Mergulhou-se a lâmina de Zn na solução de ZnSO4 e a lâmina de
cobre na solução de CuSO4. Colocou-se cuidadosamente a ponte
salina (NaCl) entre os dois béqueres. Conectaram-se os
eletrodos com um voltímetro e fez-se a leitura do potencial da
cela. Retirou-se a ponte salina e fez-se a leitura do potencial da
cela novamente.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Parte I: Reações de Oxi-redução: são reações relacionadas com
uma transferência de elétrons entre átomos e/ou íons das
substâncias reagentes.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Reação de oxido redução - o número de elétrons perdidos
pela espécie química que sofre oxidação deve ser igual ao
número de elétrons ganhos pela espécie que sofre
redução, de modo a se manter a neutralidade de carga do
meio.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
FIO DE COBRE + SOLUÇÃO DE FeCl3 0,1 M
• Colocando um pedaço de fio de cobre no primeiro tubo de
ensaio contendo 3 mL de FeCl3, observou-se que depois de
algum tempo, o fio de cobre foi diminuindo a sua massa,
sofrendo corrosão.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
PREGO LIMPO (FERRO) + SOLUÇÃO DE CuSO4 0,1 M
- Observou que o prego enferrujou, sofrendo corrosão.
- Verificou-se que uma camada avermelhada de cobre sólido se
depositou sobre o prego.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
CuSO4 + Fe° ---> FeSO4 + Cu°
(no meio do caminho teremos Cu+2 + SO4-2 + Fe°)
Então, na solução, a reação dos metais é:
Cu²+ + Fe° --> Cu° + Fe²
• Fe° é o ferro presente no prego, é o ferro metálico.
• Cu° é o cobre metálico, que foi depositado sobre o prego, e lhe
deu a coloração amarela.
• Cu²+ é o cobre presente no sulfato de cobre
• Fe²+ é o ferro iônico, que saiu do prego e ficou em solução no
lugar do cobre, originando o sulfato de ferro II.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
FIO DE COBRE + SOLUÇÃO DE AgNO3
• Foi observado um aumento da massa do fio de cobre e um
mudança de coloração meio acinzentada, formando uma
espécie de camada em torno do fio de cobre.
Nessa situação ocorreu a seguinte reação:
Cu + 2 AgNO3 ------> Cu(NO3)2 + 2Ag
Formação de prata sólida (2 Ag) que impregna-se em torno do
cobre, formando a massa acinzentada observada.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Parte II: Construção da Pilha de Daniell
Esquema da montagem da pilha de Daniell
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na pilha de Daniell, ocorre uma reação de óxido-redução onde o
cátodo (Cu) que é o pólo positivo da pilha, sofre redução
recebendo elétrons e o ânodo (Zn), que é o pólo negativo da pilha,
oxida perdendo elétrons.
A equação global dos processos que ocorrem na pilha de Daniell
Ânodo:
Cátodo:
____________________________
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
• Com o passar do tempo, os elétrons da placa de zinco vão para
a solução, fazendo com que aumente a concentração da
solução e corroendo a placa de zinco. No outro eletrodo,
ocorre o contrário. Os elétrons da solução de sulfato de cobre
se depositam na placa de cobre, diminuindo a concentração
da solução e aumentando a massa da placa metálica.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
• Conectando os eletrodos no voltímetro o potencial da cela
encontrado foi de +1,08 V.
• De acordo com o esperado na pilha de Daniell, o voltímetro
deveria indicar uma voltagem de + 1,10 V.
Zn(s) ( Zn+2(aq) + 2 e- εo = +0,76 V
Cu+2 + 2 e- ( Cu(s) εo = +0,34 V
Zn(s) + Cu+2 ( Zn+2(aq) + Cu(s) Δεo = +1,10 V
Retirando a ponte salina verificou-se uma voltagem de + 1,09 V.
5.Conclusão
Reações de oxi-redução tanto podem gerar corrente elétrica,
como serem iniciadas por uma corrente elétrica. Esta última
recebe o nome especial de eletrólise, e a primeira é responsável
pelos dispositivos conhecidos como pilhas, baterias.
A pilha de Daniell montada no laboratório é um exemplo
clássico de uma reação de oxi-redução produzida entre o Zn e o Cu
que gera uma corrente elétrica contínua.
A importância da Eletroquímica se reside nela está presente no
dia a dia, em diversos aparelhos que dependem de pilhas ou
baterias: computadores, brinquedos eletrônicos, controles
remotos e tantos outros e suas diversas aplicações que comprovam
a importância de se conhecer processos que envolvam a
Eletroquímica.
6.Referências

Apresentação sobre Eletroquímica - Prática 7 (terminar).pptx

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    Prática 7: Eletroquímica Discentes: Emerson,Josué, Marcela, Márcio e Marcos Docente: Daniela Séfora Disciplina: Química Geral Experimental II
  • 2.
    1.INTRODUÇÃO • Eletroquímica éuma área da química que estuda as reações que produzem corrente elétrica através de reações de oxi- redução, de forma espontânea, chamado de pilha ou célula galvânica. Também estuda as reações que ocorrem por intermédio do fornecimento de corrente elétrica, conhecidas como eletrólise, de forma não espontânea.
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    Pilha eletroquímica • Umapilha ou cela galvânica muito tradicional é a chamada Pilha de Daniell, montada em 1836, pelo cientista e professor inglês John Daniell. • Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas. É quando uma reação química de óxido redução, espontânea, produz energia elétrica. Pilha de Daniell: Reação de óxido –redução entre Zn e Cu.
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    2.OBJETIVOS • Realizar algumasreações simples de oxi-redução e construir uma cela galvânica (Pilha de Daniell)
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    3.PARTE EXPERIMENTAL Parte I:Reações de Oxi-redução 1° Tubo de ensaio a) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado, num tubo de ensaio contendo 3 mL de FeCl3 0,1 M. Deixou-o em repouso na estante. 2° Tubo de ensaio b) Colocou-se um prego limpo num segundo tubo de ensaio contendo 3 mL de solução CuSO4 0,1 M. Deixou-o em repouso. 3° Tubo de ensaio c) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado num terceiro tubo de ensaio com 3 mL de AgNO3 0,1 M. Deixou-o em repouso.
  • 7.
    3.PARTE EXPERIMENTAL Parte II:Construção da Pilha de Daniell Mergulhou-se a lâmina de Zn na solução de ZnSO4 e a lâmina de cobre na solução de CuSO4. Colocou-se cuidadosamente a ponte salina (NaCl) entre os dois béqueres. Conectaram-se os eletrodos com um voltímetro e fez-se a leitura do potencial da cela. Retirou-se a ponte salina e fez-se a leitura do potencial da cela novamente.
  • 8.
    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO ParteI: Reações de Oxi-redução: são reações relacionadas com uma transferência de elétrons entre átomos e/ou íons das substâncias reagentes.
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO Reaçãode oxido redução - o número de elétrons perdidos pela espécie química que sofre oxidação deve ser igual ao número de elétrons ganhos pela espécie que sofre redução, de modo a se manter a neutralidade de carga do meio.
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO FIODE COBRE + SOLUÇÃO DE FeCl3 0,1 M • Colocando um pedaço de fio de cobre no primeiro tubo de ensaio contendo 3 mL de FeCl3, observou-se que depois de algum tempo, o fio de cobre foi diminuindo a sua massa, sofrendo corrosão.
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO PREGOLIMPO (FERRO) + SOLUÇÃO DE CuSO4 0,1 M - Observou que o prego enferrujou, sofrendo corrosão. - Verificou-se que uma camada avermelhada de cobre sólido se depositou sobre o prego.
  • 12.
    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO CuSO4+ Fe° ---> FeSO4 + Cu° (no meio do caminho teremos Cu+2 + SO4-2 + Fe°) Então, na solução, a reação dos metais é: Cu²+ + Fe° --> Cu° + Fe² • Fe° é o ferro presente no prego, é o ferro metálico. • Cu° é o cobre metálico, que foi depositado sobre o prego, e lhe deu a coloração amarela. • Cu²+ é o cobre presente no sulfato de cobre • Fe²+ é o ferro iônico, que saiu do prego e ficou em solução no lugar do cobre, originando o sulfato de ferro II.
  • 13.
    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO FIODE COBRE + SOLUÇÃO DE AgNO3 • Foi observado um aumento da massa do fio de cobre e um mudança de coloração meio acinzentada, formando uma espécie de camada em torno do fio de cobre. Nessa situação ocorreu a seguinte reação: Cu + 2 AgNO3 ------> Cu(NO3)2 + 2Ag Formação de prata sólida (2 Ag) que impregna-se em torno do cobre, formando a massa acinzentada observada.
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO ParteII: Construção da Pilha de Daniell Esquema da montagem da pilha de Daniell
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO Napilha de Daniell, ocorre uma reação de óxido-redução onde o cátodo (Cu) que é o pólo positivo da pilha, sofre redução recebendo elétrons e o ânodo (Zn), que é o pólo negativo da pilha, oxida perdendo elétrons. A equação global dos processos que ocorrem na pilha de Daniell Ânodo: Cátodo: ____________________________
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO •Com o passar do tempo, os elétrons da placa de zinco vão para a solução, fazendo com que aumente a concentração da solução e corroendo a placa de zinco. No outro eletrodo, ocorre o contrário. Os elétrons da solução de sulfato de cobre se depositam na placa de cobre, diminuindo a concentração da solução e aumentando a massa da placa metálica.
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    4.RESULTADOS E DISCUSSÃO •Conectando os eletrodos no voltímetro o potencial da cela encontrado foi de +1,08 V. • De acordo com o esperado na pilha de Daniell, o voltímetro deveria indicar uma voltagem de + 1,10 V. Zn(s) ( Zn+2(aq) + 2 e- εo = +0,76 V Cu+2 + 2 e- ( Cu(s) εo = +0,34 V Zn(s) + Cu+2 ( Zn+2(aq) + Cu(s) Δεo = +1,10 V Retirando a ponte salina verificou-se uma voltagem de + 1,09 V.
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    5.Conclusão Reações de oxi-reduçãotanto podem gerar corrente elétrica, como serem iniciadas por uma corrente elétrica. Esta última recebe o nome especial de eletrólise, e a primeira é responsável pelos dispositivos conhecidos como pilhas, baterias. A pilha de Daniell montada no laboratório é um exemplo clássico de uma reação de oxi-redução produzida entre o Zn e o Cu que gera uma corrente elétrica contínua. A importância da Eletroquímica se reside nela está presente no dia a dia, em diversos aparelhos que dependem de pilhas ou baterias: computadores, brinquedos eletrônicos, controles remotos e tantos outros e suas diversas aplicações que comprovam a importância de se conhecer processos que envolvam a Eletroquímica.
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