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Pilhas - reações que produzem
corrente elétrica.
Eletroquímica
Eletrólise - reações provocadas pela
corrente elétrica.
prof. CharlesQMC
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03. Uma peça de bijuteria recebeu um “banho de prata” (prateação)
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  • 1. Pilhas - reações que produzem corrente elétrica. Eletroquímica Eletrólise - reações provocadas pela corrente elétrica. prof. CharlesQMC
  • 2. Eletrólise é a reação não espontânea provocada pela passagem de corrente elétrica, através de uma solução. prof. CharlesQMC
  • 3. Na eletrólise, os elétrons saem da pilha pelo ânodo – e entram na célula eletrolítica pelo cátodo – , no qual produzem redução. Na célula eletrolítica, os elétrons emergem pelo ânodo + , no qual ocorre oxidação, e chegam à pilha pelo seu cátodo + . prof. CharlesQMC
  • 4. Célula Eletrolítica Pólo positivo ânodo Pólo negativo cátodo +- ânodocátodo X- e-+ X0 (oxidação) X- M++e- M0 (redução) ânodo M+ Cátodo prof. CharlesQMC
  • 5. • Para o pólo negativo (cátodo) migram os cátions da solução, ocorrendo a sua redução: X+ + e-  Xo *Para o pólo positivo (ânodo) migram os ânions da solução, ocorrendo a sua oxidação: Y- - e-  Yo No circuito externo, o cátodo é o eletrodo onde chegam elétrons e o ânodo, onde saem os elétrons. prof. CharlesQMC
  • 6. Na Eletrólise - (CRAO) Cátodo - redução Anódo - oxidação Polo (-) Polo (+) O Cátion (+), íon positivo migra para o cátodo (-) O Ânion (-), íon negativo migra para o ânodo (+) prof. CharlesQMC
  • 7. Eletrólise Ígnea – substância pura no estado líquido sem a presença de água NaCl Na+ + Cl- D As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são: Na+ + e– Na 2 Cl– Cl2 + 2 e– - cátodo redução + anôdo oxidação prof. CharlesQMC
  • 8. Eletrólise - Ígnea - NaCl(aq) Fonte de corrente direta Fonte de corrente direta cátodo cátodoânodo ânodo e- e- e-e- prof. CharlesQMC
  • 9. Reação global da eletrólise ígnea cátodo: 2 Na+ + 2e- 2 Na ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e- global: 2 Na+ + 2Cl- 2 Na + Cl2 a eletrólise ígnea do cloreto de sódio (NaCl) produz sódio metálico (Na) e gás cloro (Cl2) Conclusão prof. CharlesQMC
  • 10. Eletrólise meio aquoso CA C+ + A- H2O H+ + OH- Facilidade de descarga crescente Metais alcalinos (Li+, Na+, K+...) Metais alcalinos-terrosos (Be2+, Mg2+, Ca2+...) Alumínio (Al3+) Demais metais (Mn2+, Zn2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+, Ag1+, Hg2+, Au3+...) H+ Ânions oxigenados (NO3 -, SO4 2-, ClO3 -...) Fluoreto (F-) OH- Ânions não-oxigenados (Cl-, Br-, I-) Hidrogeno-sulfato (HSO4 -) prof. CharlesQMC
  • 11. Eletrólise - NaCl(aq) NaCl Na+ (aq) + Cl– (aq) H2O H+ (aq) + OH– (aq) prof. CharlesQMC
  • 12. Eletrólise - NaCl(aq) Produtos primários da eletrólise prof. CharlesQMC
  • 13. Somando as quatro equações, temos a reação global do processo: 2 NaCl 2 Na+ + 2 Cl– 2 H2O 2 H+ + 2 OH– cátodo: 2 H+ + 2 e- H2 Ânodo: 2 Cl- Cl2 + 2e- 2 NaCl(aq) + 2H2O(l) 2 Na+ (aq) +2OH– (aq)+ H2(g) + 2 Cl2 A eletrólise do NaCl(aq) é um processo que permite obter soda cáustica (NaOH), gás hidrogênio (H2) e gás cloro (Cl2). Note que a presença de OH– na solução final da eletrólise caracteriza soluções básicas. prof. CharlesQMC
  • 14. 1ª Lei de Faraday 1 mol de elétrons 6,0.1023 e- 96500 Coulombs 1 Faraday = 1F transporta 2ª Lei de Faraday Q=i.t Q= carga (C) i= corrente (A) t= tempo (s) prof. CharlesQMC
  • 15. Oxidação: 2 H2O 4H+ + O2 + 4e- Redução: 2x 4H2O + 4e- 4OH– + 2H2 1) (Unicamp-SP) Observe o esquema, representativo da eletrólise da água. As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são: 6H2O 4OH– +4H+ + 2H2 + O2a) b) 4H+ 4OH- neutra prof. CharlesQMC
  • 16. 02. (ITA) Durante uma eletrólise, a única reação que ocorreu no catodo foi a deposição de certo metal. Observou-se que a deposição de 8,81 gramas de metal correspondeu à passagem de 0,300mols de elétrons pelo circuito. Qual das opções a seguir contém o metal que pode ter sido depositado? Dados: Massas atômicas Ni = 58,71; Zn = 65,37; Ag = 107,87; Sn = 118,69; Pb = 207,19 a) Ni b) Zn c) Ag d) Sn e) Pb 1mol Ni 58,71 0,3mol Ni x X= 17,613g como Ni2+ X = 8,81 g 2 x prof. CharlesQMC
  • 17. 03. Uma peça de bijuteria recebeu um “banho de prata” (prateação) por um processo eletrolítico. Sabendo que nessa deposição o Ag+ se reduz a Ag e a quantidade de carga envolvida no processo foi de 0,01 faraday, qual é a massa de prata depositada? (massa molar: Ag = 108 g mol–1) Ag+ + 1e- Ag 1mol e- 1mol Ag 1 Faraday 108g 0,01 Faraday X X = 1,08 g Ag prof. CharlesQMC
  • 18. 04. (UFRS) Sabendo que um faraday é igual a 96500 Coulombs, o tempo, em segundo, necessário para eletrodepositar 6,35g de Cu2+ utilizando uma corrente de 2 amperes é de: Dado: Cu=63,5 a) 6,3 b) 12,6 c) 4825 d) 9650 e) 19300 Cu2+ + 2e- Cu 2mol e- 1mol Cu 2Faraday 63,5 2.96500 6,35 X X = 19300CQ=i.t 19300=2.t t= 9650 segundos x prof. CharlesQMC
  • 19. 05. Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando a seguinte montagem: Nessa célula, a chave corresponde ao: a) Ânodo, que é o pólo positivo. b) Ânodo, que é o pólo negativo. c) Cátodo, que é o pólo positivo. d) Cátodo, que é o pólo negativo. e) Cátodo, onde ocorre a oxidação. Ag1+ vai para o cátodo, que é o pólo negativo x prof. CharlesQMC