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Professora Cláudia Bacchi
Eletroquímica
Eletroquímica
É o estudo das reações química que
produzem corrente elétrica ou são
produzidas pela corrente elétrica.
*Pilhas
ELETROQUÍMICA
ELETROQUÍMICA
Células galvânicas: É um dispositivo
que utiliza reações de óxido-redução
para converter energia química em
energia elétrica. A reação química
utilizada será sempre espontânea.
Uma pilha (ou reação galvânica)
é um processo que gera uma
diferença de potencial e uma
corrente elétrica.
Nesse processo associamos
duas reações que apresentam
potenciais de oxi-redução diferentes
entre sí.
Os potenciais de oxi-redução
“medem” a capacidade de oxidação
ou de redução de um sistema.
PILHAS
PILHAS
Para os cátions, os metais
alcalinos e alcalino-terrosos, por
serem muito eletropositivos,
apresentam elevado potencial de
oxidação enquanto que os metais de
transição apresentam, em relação
aos primeiros elevado potencial de
redução.
Para fins comparativos, arbitra-
se potencial zero para a reação
H2 - 2 e- 2 H+ E = 0,0 V
PILHAS
Exemplos de Potenciais de redução
Li+ + 1 e- Li E = - 3,04 V
Na+ + 1 e- Na E = - 2,71 V
Zn++ + 2 e- Zn E = - 0,76 V
2H+ + 2 e- H2 E = 0,00 V
Cu+2 + 2e- Cu E = + 0,34 V
Ag+ + 1 e- Ag E = + 0,80 V
Au+3 + 3e- Au E = + 1,50 V
PILHAS Uma das primeiras pilhas conhecidas é a
de DANIELL, que consiste de um eletrodo de
cobre e outro de zinco, segundo o esquema:
Zn(s) - 2e - Zn 2+
Solução de
ZnSO4
Solução de
CuSO4
Oxidação
Cu2+ + 2e - Cu(s)
Redução
CÁTODOÂNODO
- +
simulação
PILHAS
Na pilha de Daniell o Zn tende a
se oxidar pois apresenta menor
potencial de redução ( - 0,76 V)
enquanto cobre apresenta maior
potencial de redução ( + 0,34 V).
Para a reação global ocorre o
seguinte:
Zn - 2 e- Zn+2
Cu+2 + 2 e- Cu
PILHAS
Associado as duas
reações resulta:
Zn + Cu+2 Zn+2 + Cu
* Zn sofre oxidação;
* Cu+2 sofre redução.
PILHAS Representação da pilha de Daniell
Zn / Zn+2 // Cu+2 / Cu
(ânodo: -) (cátodo: +)
fluxo de elétrons
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(sempre usar o potencial de redução)
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PILHAS
Nas pilhas
- cátodo chegam elétrons
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PILHAS
Potencial na pilha de Daniell
Eoxidante(Cu) = + 0,34 Volts
Eredutor(Zn) = - 0,76 Volts
Epilha = Eoxidante - Eredutor
Epilha = + 0,34 - (- 0,76) = 1,10 Volts.
* Epilha > 0 : reação espontânea
* Epilha < 0 : reação não-espontânea
Cu+2
[ ]Zn+2
[ ]
ZINCO COBRE
e- e-
Zn+2 Cu+2
Redução
E = E ox + E red
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  • 4. ELETROQUÍMICA Células galvânicas: É um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para converter energia química em energia elétrica. A reação química utilizada será sempre espontânea.
  • 5. Uma pilha (ou reação galvânica) é um processo que gera uma diferença de potencial e uma corrente elétrica. Nesse processo associamos duas reações que apresentam potenciais de oxi-redução diferentes entre sí. Os potenciais de oxi-redução “medem” a capacidade de oxidação ou de redução de um sistema. PILHAS
  • 6. PILHAS Para os cátions, os metais alcalinos e alcalino-terrosos, por serem muito eletropositivos, apresentam elevado potencial de oxidação enquanto que os metais de transição apresentam, em relação aos primeiros elevado potencial de redução. Para fins comparativos, arbitra- se potencial zero para a reação H2 - 2 e- 2 H+ E = 0,0 V
  • 7. PILHAS Exemplos de Potenciais de redução Li+ + 1 e- Li E = - 3,04 V Na+ + 1 e- Na E = - 2,71 V Zn++ + 2 e- Zn E = - 0,76 V 2H+ + 2 e- H2 E = 0,00 V Cu+2 + 2e- Cu E = + 0,34 V Ag+ + 1 e- Ag E = + 0,80 V Au+3 + 3e- Au E = + 1,50 V
  • 8. PILHAS Uma das primeiras pilhas conhecidas é a de DANIELL, que consiste de um eletrodo de cobre e outro de zinco, segundo o esquema: Zn(s) - 2e - Zn 2+ Solução de ZnSO4 Solução de CuSO4 Oxidação Cu2+ + 2e - Cu(s) Redução CÁTODOÂNODO - + simulação
  • 9. PILHAS Na pilha de Daniell o Zn tende a se oxidar pois apresenta menor potencial de redução ( - 0,76 V) enquanto cobre apresenta maior potencial de redução ( + 0,34 V). Para a reação global ocorre o seguinte: Zn - 2 e- Zn+2 Cu+2 + 2 e- Cu
  • 10. PILHAS Associado as duas reações resulta: Zn + Cu+2 Zn+2 + Cu * Zn sofre oxidação; * Cu+2 sofre redução.
  • 11. PILHAS Representação da pilha de Daniell Zn / Zn+2 // Cu+2 / Cu (ânodo: -) (cátodo: +) fluxo de elétrons oxidação redução redutor oxidante Epilha = Eoxidante - Eredutor (sempre usar o potencial de redução) PONTE SALINA
  • 12. PILHAS Nas pilhas - cátodo chegam elétrons - ânodo saem elétrons
  • 13. PILHAS Potencial na pilha de Daniell Eoxidante(Cu) = + 0,34 Volts Eredutor(Zn) = - 0,76 Volts Epilha = Eoxidante - Eredutor Epilha = + 0,34 - (- 0,76) = 1,10 Volts. * Epilha > 0 : reação espontânea * Epilha < 0 : reação não-espontânea
  • 15. ZINCO COBRE e- e- Zn+2 Cu+2 Redução E = E ox + E red Oxidação Perde elétrons Ânodo Negativo Ganha elétrons Cátodo Positivo Zn0/Zn+2 Cu+2/Cu0 + Potencial menor Potencial maior -