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Índice
Introdução a
Eletroquímica
Conceito Definição
História Descrição Mecanismos
Conclusão
Os Químicos ingleses John Daniell
(direita) & Michael Faraday
(Esquerda), ambos creditados como os
fundadores da eletroquímica atual.
Os Químicos ingleses John Daniell
(direita) & Michael Faraday
(Esquerda), ambos creditados como
os fundadores da eletroquímica
atual.
A primeira pilha eletroquímica foi criada
em 1800, por Alessandro Volta, que
utilizou discos (chamados de eletrodos)
alterados de cobre e zinco, separadas por
algodão embebido em solução salina. O
nome “pilha” advém da sobreposição dos
diversos discos de metal e algodão.
Alessandro Volta
1745 - 1827
John Frederic Daniell, em 1836, construiu uma
pilha com, eletrodos de cobre e zinco, mas cada
eletrodo ficava em uma célula individual, possuindo
um tubo, chamado de “ponte salina”, que ligava os
dois cubos, aumentando sua eficiência. Este tipo de
disposição passou a ser chamada de pilha de
Daniell.
John Daniell
1790 - 1845
Os elementos envolvidos em uma reação
eletroquímica são caracterizados pelo número
de elétrons (carga negativa) que têm. O
número de oxidação de um íon (átomo perdeu
ou ganhou elétrons) é o número de elétrons
que este aceitou ou doou quando comparado
com seu estado neutro (que é definido como
tendo número de oxidação igual a zero). Se um
átomo ou íon doa elétrons em uma reação, seu
número de oxidação aumenta, se aceita um
elétron seu número diminui.A perda de elétrons
de uma substância é chamada oxidação, e o
ganho é conhecido como redução.
Uma reação na qual ocorrem oxidação
e redução é chamada de
reação redox.
Para uma reação ser considerada
eletroquímica, deve envolver
passagem de corrente elétrica em
uma distância limitada maior que a
distância interatômica.
Uma reação eletroquímica é
uma reação redox que ocorre com a
simultânea passagem de corrente
A corrente que circula no meio reacional pode
ter duas origens:
No próprio meio, quando então tem-se
uma pilha eletroquímica.
Gerada por uma fonte elétrica externa, quando
então tem-se uma célula elétrica
Em ambos os casos, tem-se sempre dois
elétrodos (duas fontes):
Ânodo: elétrodo para onde se dirigem
os ânodo ou, alternativamente, onde se
formam cátodo. Nesse elétrodo sempre
ocorre corrosão, com conseqüente perda de
massa, e sempre ocorre oxidação dos
ânodos ou, alternativamente a formação dos
cátodos a partir do metal do elétrodo (quando
então tem-se também uma oxidação).
Oxidação do
Ânodos
Formação
dos Cátodos
No estudo das células eletroquímicas (pilhas
ou células eletrolíticas) mediante
a termodinâmica, faz-se uso de uma
abordagem de equilíbrio - a corrente que
passa pela célula é infinitesimal, a reação
ocorre mediante pequenas passagens de
carga pelos elétrodos (pela lei da
conservação de carga a carga que entra
por um elétrodo é a mesma que sai pelo
outro).
Nesse caso, a célula se caracteriza por
uma força eletromotriz ou f.e.m. (ε).
Na prática pode-se dizer que consiste
numa diferença de potencial em circuito
aberto. Essa diferença de potencial é
função de fatores tais
como concentração dos
No meio reacional, os íons (átomo que perdeu ou
ganhou elétrons) tem geralmente diferentes
"velocidades", que normalmente são baixas,
devido a viscosidade que eles têm de vencer.
Para se medir tais "velocidades", define-se
a mobilidade de um íon. A mobilidade iônica (u)
de um íon consiste na sua velocidade na
direção do campo elétrico de intensidade
unitária, e tem unidades m s-1/V m-1 ou,
simplesmente m2 s-1 V-1.
Por outro lado, em regiões próximas aos
elétrodos, a cinética toma outras feições, já que
então depende de fenômenos de superfície, o
que forçosamente envolve a noção de energia
Por outro lado, em regiões próximas aos
elétrodos, a cinética toma outras feições, já
que então depende de fenômenos de
superfície, o que forçosamente envolve a
noção de energia superficial.
De qualquer modo, os íons movimentam-se e
sofrem oxirredução sempre envoltos em
algumas camadas de solvente, ou
seja, estão sempre solvatados. Essa é a
razão principal pelo qual os íons se
movimentam com dificuldade.
A solvatação (composto iônico se dissolve
sem em substâncias polares sem formar
substâncias novas) é determinada, em
grande parte, por dois fatores: a carga do
De outro modo, a noção de concentração não é
inteiramente útil, no sentido de que não mede
diretamente o que acontece. Como sofrem
múltiplas interações, elas se somam de forma
complexa, em grandes concentrações. Então é
mais conveniente usar o conceito de atividade.
No caso de uma célula eletroquímica, em função
da complexidade dessas interações, não
segue necessariamente a lei de Ohm. Ou
seja, a corrente elétrica não é proporcional
à tensão elétrica aplicada à célula.
Uma pilha útil é aquela na qual o potencial
gerado tem alguma vantagem sobre o custo da
pilha. Para obter-se um bom potencial, é
necessário que a diferença entre os potências
do ânodo e do cátion seja grande: o agente
Para entender-se os processos químicos
envolvidos, estabeleceremos as
reações químicas da pilha de Volta e de
Daniell.
Sendo cátodo o eletrodo positivo, e sendo
o eletrodo onde ocorre a
redução, ocorre ganho de elétrons. O
ânodo sendo o eletrodo negativo, é o
eletrodo onde ocorre
oxidação, ocorrendo perda de elétrons.
As semi-equações das reações que
ocorrem:
Cu2+ + 2 e- → Cu(s)o íon cobre (Cu2+) da
solução é reduzido pelos dois
elétrons, por 2 e-, que são providos pela
corrente elétrica.
Zn(s) → Zn2+ + 2 e-o zinco metálico é
oxidado, formando íon zinco (Zn2+) e há
a liberação de dois elétrons, 2 e-. Estes
elétrons liberados serão os
responsáveis pela geração da corrente
elétrica do sistema (no caso, a pilha).
Cu2+ + 2 e- → Cu0Zn0 → Zn2+ + 2 e-
Com o prosseguimento da reação, ocorrerá
formação de cobre metálico, que se
deposita no eletrodo de cobre, em sua
superfície, enquanto o eletrodo de zinco é
corroído, pois o zinco estará se
transformando em íons que passarão para
a solução de sulfato de zinco.
Conclusão
A Eletroquímica é o processo que estuda a
transformação de energia química em
energia elétrica e vice-versa. A
transformação é através das reações
químicas entre os elementos presentes na
reação, onde um perde eletros e outro ganha.
Todos os processos envolvem reações de
oxidação.
F I M
Email : thomaz_iasd@hotmail.com
Fontes:
http://www.infoescola.com/quimica/eletroquimica/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletroqu%C3%ADmica
http://www.grupoescolar.com/pesquisa/eletroquimica.html
http://www.infoescola.com/quimica/eletrolise-ignea/

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  • 6. Os Químicos ingleses John Daniell (direita) & Michael Faraday (Esquerda), ambos creditados como os fundadores da eletroquímica atual. Os Químicos ingleses John Daniell (direita) & Michael Faraday (Esquerda), ambos creditados como os fundadores da eletroquímica atual.
  • 7.
  • 8. A primeira pilha eletroquímica foi criada em 1800, por Alessandro Volta, que utilizou discos (chamados de eletrodos) alterados de cobre e zinco, separadas por algodão embebido em solução salina. O nome “pilha” advém da sobreposição dos diversos discos de metal e algodão. Alessandro Volta 1745 - 1827
  • 9. John Frederic Daniell, em 1836, construiu uma pilha com, eletrodos de cobre e zinco, mas cada eletrodo ficava em uma célula individual, possuindo um tubo, chamado de “ponte salina”, que ligava os dois cubos, aumentando sua eficiência. Este tipo de disposição passou a ser chamada de pilha de Daniell. John Daniell 1790 - 1845
  • 10.
  • 11. Os elementos envolvidos em uma reação eletroquímica são caracterizados pelo número de elétrons (carga negativa) que têm. O número de oxidação de um íon (átomo perdeu ou ganhou elétrons) é o número de elétrons que este aceitou ou doou quando comparado com seu estado neutro (que é definido como tendo número de oxidação igual a zero). Se um átomo ou íon doa elétrons em uma reação, seu número de oxidação aumenta, se aceita um elétron seu número diminui.A perda de elétrons de uma substância é chamada oxidação, e o ganho é conhecido como redução.
  • 12. Uma reação na qual ocorrem oxidação e redução é chamada de reação redox. Para uma reação ser considerada eletroquímica, deve envolver passagem de corrente elétrica em uma distância limitada maior que a distância interatômica. Uma reação eletroquímica é uma reação redox que ocorre com a simultânea passagem de corrente
  • 13. A corrente que circula no meio reacional pode ter duas origens: No próprio meio, quando então tem-se uma pilha eletroquímica. Gerada por uma fonte elétrica externa, quando então tem-se uma célula elétrica Em ambos os casos, tem-se sempre dois elétrodos (duas fontes): Ânodo: elétrodo para onde se dirigem os ânodo ou, alternativamente, onde se formam cátodo. Nesse elétrodo sempre ocorre corrosão, com conseqüente perda de massa, e sempre ocorre oxidação dos ânodos ou, alternativamente a formação dos cátodos a partir do metal do elétrodo (quando então tem-se também uma oxidação).
  • 15. No estudo das células eletroquímicas (pilhas ou células eletrolíticas) mediante a termodinâmica, faz-se uso de uma abordagem de equilíbrio - a corrente que passa pela célula é infinitesimal, a reação ocorre mediante pequenas passagens de carga pelos elétrodos (pela lei da conservação de carga a carga que entra por um elétrodo é a mesma que sai pelo outro). Nesse caso, a célula se caracteriza por uma força eletromotriz ou f.e.m. (ε). Na prática pode-se dizer que consiste numa diferença de potencial em circuito aberto. Essa diferença de potencial é função de fatores tais como concentração dos
  • 16. No meio reacional, os íons (átomo que perdeu ou ganhou elétrons) tem geralmente diferentes "velocidades", que normalmente são baixas, devido a viscosidade que eles têm de vencer. Para se medir tais "velocidades", define-se a mobilidade de um íon. A mobilidade iônica (u) de um íon consiste na sua velocidade na direção do campo elétrico de intensidade unitária, e tem unidades m s-1/V m-1 ou, simplesmente m2 s-1 V-1. Por outro lado, em regiões próximas aos elétrodos, a cinética toma outras feições, já que então depende de fenômenos de superfície, o que forçosamente envolve a noção de energia
  • 17. Por outro lado, em regiões próximas aos elétrodos, a cinética toma outras feições, já que então depende de fenômenos de superfície, o que forçosamente envolve a noção de energia superficial. De qualquer modo, os íons movimentam-se e sofrem oxirredução sempre envoltos em algumas camadas de solvente, ou seja, estão sempre solvatados. Essa é a razão principal pelo qual os íons se movimentam com dificuldade. A solvatação (composto iônico se dissolve sem em substâncias polares sem formar substâncias novas) é determinada, em grande parte, por dois fatores: a carga do
  • 18.
  • 19. De outro modo, a noção de concentração não é inteiramente útil, no sentido de que não mede diretamente o que acontece. Como sofrem múltiplas interações, elas se somam de forma complexa, em grandes concentrações. Então é mais conveniente usar o conceito de atividade. No caso de uma célula eletroquímica, em função da complexidade dessas interações, não segue necessariamente a lei de Ohm. Ou seja, a corrente elétrica não é proporcional à tensão elétrica aplicada à célula. Uma pilha útil é aquela na qual o potencial gerado tem alguma vantagem sobre o custo da pilha. Para obter-se um bom potencial, é necessário que a diferença entre os potências do ânodo e do cátion seja grande: o agente
  • 20.
  • 21. Para entender-se os processos químicos envolvidos, estabeleceremos as reações químicas da pilha de Volta e de Daniell. Sendo cátodo o eletrodo positivo, e sendo o eletrodo onde ocorre a redução, ocorre ganho de elétrons. O ânodo sendo o eletrodo negativo, é o eletrodo onde ocorre oxidação, ocorrendo perda de elétrons.
  • 22. As semi-equações das reações que ocorrem: Cu2+ + 2 e- → Cu(s)o íon cobre (Cu2+) da solução é reduzido pelos dois elétrons, por 2 e-, que são providos pela corrente elétrica. Zn(s) → Zn2+ + 2 e-o zinco metálico é oxidado, formando íon zinco (Zn2+) e há a liberação de dois elétrons, 2 e-. Estes elétrons liberados serão os responsáveis pela geração da corrente elétrica do sistema (no caso, a pilha). Cu2+ + 2 e- → Cu0Zn0 → Zn2+ + 2 e-
  • 23. Com o prosseguimento da reação, ocorrerá formação de cobre metálico, que se deposita no eletrodo de cobre, em sua superfície, enquanto o eletrodo de zinco é corroído, pois o zinco estará se transformando em íons que passarão para a solução de sulfato de zinco.
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  • 25. Conclusão A Eletroquímica é o processo que estuda a transformação de energia química em energia elétrica e vice-versa. A transformação é através das reações químicas entre os elementos presentes na reação, onde um perde eletros e outro ganha. Todos os processos envolvem reações de oxidação.
  • 26. F I M Email : thomaz_iasd@hotmail.com Fontes: http://www.infoescola.com/quimica/eletroquimica/ https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletroqu%C3%ADmica http://www.grupoescolar.com/pesquisa/eletroquimica.html http://www.infoescola.com/quimica/eletrolise-ignea/