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Abrange todos processo químicos que
envolvem transferência de elétrons.
Quando um processo químico ocorre,
produzindo transferência de elétrons, é
chamado de pilha ou bateria.
Assim, pilha e bateria são
processos químicos que
ocorrem espontaneamente e
geram corrente elétrica
Em 1780, o anatomista italiano
Luigi Galvani realizando
experiências de anatomia com
sapos, concluiu que a corrente
elétrica tinha origem nos músculos
animais.
Já Alessandro Volta, partiu de que a
eletricidade tinha origem nos
metais. Por isso, trocou os tecidos
de organismos vivos por ferro, cobre
e tecido molhado. Variando os
metais usados, e se convenceu de
que seu raciocínio fazia sentido.
A primeira pilha foi criada em
1800, por Alessandro Volta,
que utilizava discos de cobre e
zinco, separadas por algodão
embebido em solução salina.
Os discos foram chamados de
eletrodos, sendo que os
elétrons saiam do zinco para o
cobre, fazendo uma pequena
corrente fluir.
Em 1836, John Frederick
Daniell construiu uma pilha
com eletrodos de cobre e
zinco, mas cada eletrodo
ficava em uma cela
individual, o que aumentava
a eficiência da pilha, pois
ela tinha um tubo que
ligava as duas cubas, este
tubo foi chamado de Ponte
salina Esta pilha ficou
conhecida como Pilha de
Daniell.
Anodo é o eletrodo
negativo, é o eletrodo
onde ocorre
oxidação, ocorre
perda de elétrons.
Catodo é o eletrodo
positivo, é o eletrodo
onde ocorre a
redução, ocorre
ganho de elétrons,
Cu2+
+2e-
--> Cu(s)
o íon cobre (Cu2+
) da solução é
reduzido por 2 e-
que vem da corrente
elétrica.
Zn(s)
--> Zn2+
+ 2e-
o zinco é oxidado, formando íon zinco
(Zn2+
) e 2 e-
.
Estes elétrons serão os responsáveis pela geração
da corrente elétrica do sistema (pilha).
Cu2+
+ 2e-
--> Cu0
Zn0
--> Zn2+
+ 2e-
__________________
Zn0
+ Cu2+
--> Zn2+
+ Cu0
Com o desenvolvimento da reação, ocorrerá
formação de cobre metálico, que se depositará na
superfície do eletrodo de cobre, já o eletrodo de
zinco será corroído, pois o zinco está se
transformando em íons que irão para a solução de
sulfato de zinco.
Reação global
A pilha de Daniell pode ser escrita por:
Zn0
+ Cu2+
(aq)
--> Zn2+
(aq)
+ Cu0
ou
Zn | Zn2+
|| Cu2+
| Cu
onde, || representa a ponte salina
Substância
que sofre
oxidação
Cátion
que se
forma
Substância
que sofre
redução
Cátion
que se
forma
REPRESENTAÇÃO PONTE SALINA
Toda pilha possui um potencial, ou seja, produz uma
voltagem, sendo este potencial medido na pilha.
Eºoxi=Potencial de oxidação
Facilidade da espécie em sofrer
oxidação
Znº/Zn+2
Eºoxi=+0,76v
Naº/Na+
Eºoxi=+2,71v
Eºred=Potencial de redução
Facilidade da espécie em
sofrer redução
Zn+2
/Znº Eºoxi=-0,76vvv
Na+
/Naº Eºoxi=-2,71
O potencial da pilha pode ser dado, de uma maneira
simplificada por: E = Eoxi
- Ered
sendo Eoxi
e Ered
, os potenciais padrões de redução de
cada semi equação
É a partir do potencial de uma pilha, que se sabe se a
reação ocorre ou não.
ddp=
Eº oxi do metal
que perde
elétrons
-
Eº oxi do metal
que ganha
elétrons
Quando a variação de potencial da pilha, E, é
maior que zero a reação é espontânea.
Quando o potencial é negativo, a reação não ocorre
espontaneamente e quanto maior for o potencial,
positivo, maior será a eficiência da pilha.
Obs Todo elemento que possui maior Eºoxidação é
capaz de deslocar outro de menor potencial.
Ex: Fe Eºoxi=+0,44 e Cu Eºoxi=- 0,34
O Fe tende a deslocar o Cu.
O anodo é zinco, o catodo
é dióxido de manganês e
o eletrólito, uma solução
aquosa de cloreto de
zinco ou amônia.
Formada por um eletrodo central de
grafite rodeado por dióxido de
manganês
Também conhecida como pilha de LECLANCHÉ
Características:
Fornece uma ddp de 1,5v e não pode ser recarregada,pois
sua reação global não é reversível.
O uso contínuo provoca vazamento pois sua reação
produz um gás de NH3 e água.
Acumuladores de chumbo:é uma pilha constituída por
eletrodos de Pb(ânodo polo -) e PbO2( cátodo polo +),imersos
em uma solução de ácido sulfúrico.
Inventado pelo francês Gaston Piantei em 1860.
É uma associação de pilhas ligadas em série.
O potencial de cada pilha é aproximadamente 2V. Uma
bateria de pilhas, que é a mais comum nos carros modernos,
fornece uma tensão de 12V. Associações ainda menores são
usadas em tratores, aviões e em instalações fixas, como
centrais telefônicas.
Porque uma bateria de automóvel
(chumbo) dura tanto tempo?
Em uso contínuo, a bateria de
chumbo duraria poucas horas, mas
no automóvel, ela é recarregada
pelo gerador, através da aplicação
de uma diferença de potencial
superior a da bateria em sentido
contrário (eletrólise).
É correto colocar água na
bateria de chumbo?
As constantes recargas
efetuadas pelo gerador na
bateria de chumbo, causa
também a decomposição da
água da solução da bateria,
por isso, periodicamente
coloca-se água destilada, no
entanto, atualmente estão
sendo comercializadas
baterias seladas, que em
princípio não necessitariam
da adição de água.
Quando a bateria de chumbo fica totalmente
descarregada?
Durante a descarga da bateria o ácido sulfúrico é
consumido, com isso a concentração e a densidade da
diminuem gradativamente. Quando a densidade atinge
valores inferiores a 1,20g/mL, a bateria está praticamente
descarregada. Por isso pode-se testar a carga da bateria
com um densímetro.
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Não. Porque a pilha de Leclanché não é recarregável
(semi-reação de redução irreversível). A pilha cessa seu
funcionamento quando todo o dióxido de manganês é
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pilha, os gases formados: hidrogênio
e gás amônia impedem o fluxo de
cargas elétricas fazendo com que a
corrente caia. Retirando a pilha do
aparelho, após um certo tempo ela
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formadas serão desfeitas.
Se colocarmos uma pilha gasta na geladeira ela é
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porque a baixa temperatura faz com que o gás
amônia seja removido, o que não significa que ela foi
recarregada.
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Recarregada não, mas o aumento de temperatura irá
favorecer a perda de elétrons, fazendo com que ela
funcione por mais algum tempo.
Comparando-as com as pilhas secas comuns, as alcalinas
são mais caras, mantêm a voltagem constante por mais
tempo e duram cinco vezes mais. Isso ocorre porque o
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eletrolítico, resultando uma resistência interna da pilha
muito menor do que na pilha de Leclanché.
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comuns?
Nas pilhas alcalinas, o meio básico faz com que o eletrodo
de zinco sofra um desgaste mais lento, comparado com as
pilhas comuns que possuem um caráter ácido.
Célula de níquel-cádmio
Bastante usada em aparelhos
eletrônicos portáteis (telefones,
computadores, etc), é composta
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Processos eletroquímicos geradores de corrente elétrica

  • 1.
  • 2. Abrange todos processo químicos que envolvem transferência de elétrons. Quando um processo químico ocorre, produzindo transferência de elétrons, é chamado de pilha ou bateria.
  • 3. Assim, pilha e bateria são processos químicos que ocorrem espontaneamente e geram corrente elétrica
  • 4. Em 1780, o anatomista italiano Luigi Galvani realizando experiências de anatomia com sapos, concluiu que a corrente elétrica tinha origem nos músculos animais. Já Alessandro Volta, partiu de que a eletricidade tinha origem nos metais. Por isso, trocou os tecidos de organismos vivos por ferro, cobre e tecido molhado. Variando os metais usados, e se convenceu de que seu raciocínio fazia sentido.
  • 5. A primeira pilha foi criada em 1800, por Alessandro Volta, que utilizava discos de cobre e zinco, separadas por algodão embebido em solução salina. Os discos foram chamados de eletrodos, sendo que os elétrons saiam do zinco para o cobre, fazendo uma pequena corrente fluir.
  • 6. Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco, mas cada eletrodo ficava em uma cela individual, o que aumentava a eficiência da pilha, pois ela tinha um tubo que ligava as duas cubas, este tubo foi chamado de Ponte salina Esta pilha ficou conhecida como Pilha de Daniell.
  • 7.
  • 8. Anodo é o eletrodo negativo, é o eletrodo onde ocorre oxidação, ocorre perda de elétrons. Catodo é o eletrodo positivo, é o eletrodo onde ocorre a redução, ocorre ganho de elétrons,
  • 9. Cu2+ +2e- --> Cu(s) o íon cobre (Cu2+ ) da solução é reduzido por 2 e- que vem da corrente elétrica. Zn(s) --> Zn2+ + 2e- o zinco é oxidado, formando íon zinco (Zn2+ ) e 2 e- . Estes elétrons serão os responsáveis pela geração da corrente elétrica do sistema (pilha).
  • 10. Cu2+ + 2e- --> Cu0 Zn0 --> Zn2+ + 2e- __________________ Zn0 + Cu2+ --> Zn2+ + Cu0 Com o desenvolvimento da reação, ocorrerá formação de cobre metálico, que se depositará na superfície do eletrodo de cobre, já o eletrodo de zinco será corroído, pois o zinco está se transformando em íons que irão para a solução de sulfato de zinco. Reação global
  • 11. A pilha de Daniell pode ser escrita por: Zn0 + Cu2+ (aq) --> Zn2+ (aq) + Cu0 ou Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu onde, || representa a ponte salina
  • 12. Substância que sofre oxidação Cátion que se forma Substância que sofre redução Cátion que se forma REPRESENTAÇÃO PONTE SALINA
  • 13. Toda pilha possui um potencial, ou seja, produz uma voltagem, sendo este potencial medido na pilha. Eºoxi=Potencial de oxidação Facilidade da espécie em sofrer oxidação Znº/Zn+2 Eºoxi=+0,76v Naº/Na+ Eºoxi=+2,71v Eºred=Potencial de redução Facilidade da espécie em sofrer redução Zn+2 /Znº Eºoxi=-0,76vvv Na+ /Naº Eºoxi=-2,71
  • 14. O potencial da pilha pode ser dado, de uma maneira simplificada por: E = Eoxi - Ered sendo Eoxi e Ered , os potenciais padrões de redução de cada semi equação É a partir do potencial de uma pilha, que se sabe se a reação ocorre ou não. ddp= Eº oxi do metal que perde elétrons - Eº oxi do metal que ganha elétrons
  • 15. Quando a variação de potencial da pilha, E, é maior que zero a reação é espontânea. Quando o potencial é negativo, a reação não ocorre espontaneamente e quanto maior for o potencial, positivo, maior será a eficiência da pilha. Obs Todo elemento que possui maior Eºoxidação é capaz de deslocar outro de menor potencial. Ex: Fe Eºoxi=+0,44 e Cu Eºoxi=- 0,34 O Fe tende a deslocar o Cu.
  • 16. O anodo é zinco, o catodo é dióxido de manganês e o eletrólito, uma solução aquosa de cloreto de zinco ou amônia. Formada por um eletrodo central de grafite rodeado por dióxido de manganês
  • 17. Também conhecida como pilha de LECLANCHÉ Características: Fornece uma ddp de 1,5v e não pode ser recarregada,pois sua reação global não é reversível. O uso contínuo provoca vazamento pois sua reação produz um gás de NH3 e água.
  • 18. Acumuladores de chumbo:é uma pilha constituída por eletrodos de Pb(ânodo polo -) e PbO2( cátodo polo +),imersos em uma solução de ácido sulfúrico. Inventado pelo francês Gaston Piantei em 1860. É uma associação de pilhas ligadas em série. O potencial de cada pilha é aproximadamente 2V. Uma bateria de pilhas, que é a mais comum nos carros modernos, fornece uma tensão de 12V. Associações ainda menores são usadas em tratores, aviões e em instalações fixas, como centrais telefônicas.
  • 19. Porque uma bateria de automóvel (chumbo) dura tanto tempo? Em uso contínuo, a bateria de chumbo duraria poucas horas, mas no automóvel, ela é recarregada pelo gerador, através da aplicação de uma diferença de potencial superior a da bateria em sentido contrário (eletrólise).
  • 20. É correto colocar água na bateria de chumbo? As constantes recargas efetuadas pelo gerador na bateria de chumbo, causa também a decomposição da água da solução da bateria, por isso, periodicamente coloca-se água destilada, no entanto, atualmente estão sendo comercializadas baterias seladas, que em princípio não necessitariam da adição de água.
  • 21. Quando a bateria de chumbo fica totalmente descarregada? Durante a descarga da bateria o ácido sulfúrico é consumido, com isso a concentração e a densidade da diminuem gradativamente. Quando a densidade atinge valores inferiores a 1,20g/mL, a bateria está praticamente descarregada. Por isso pode-se testar a carga da bateria com um densímetro.
  • 22. Depois que a pilha comum para de funcionar (descarrega) ela pode ser recarregada e voltar a funcionar novamente? Não. Porque a pilha de Leclanché não é recarregável (semi-reação de redução irreversível). A pilha cessa seu funcionamento quando todo o dióxido de manganês é consumido.
  • 23. Será que a pilha comum dura mais se intercalar períodos de uso e de repouso? Sim. Pois ao utilizar continuamente a pilha, os gases formados: hidrogênio e gás amônia impedem o fluxo de cargas elétricas fazendo com que a corrente caia. Retirando a pilha do aparelho, após um certo tempo ela irá funcionar, pois as bolhas gasosas formadas serão desfeitas.
  • 24. Se colocarmos uma pilha gasta na geladeira ela é recarregada? Não, ela volta a funcionar durante algum tempo, porque a baixa temperatura faz com que o gás amônia seja removido, o que não significa que ela foi recarregada. E na água quente a pilha é recarregada? Recarregada não, mas o aumento de temperatura irá favorecer a perda de elétrons, fazendo com que ela funcione por mais algum tempo.
  • 25. Comparando-as com as pilhas secas comuns, as alcalinas são mais caras, mantêm a voltagem constante por mais tempo e duram cinco vezes mais. Isso ocorre porque o hidróxido de sódio ou potássio é melhor condutor eletrolítico, resultando uma resistência interna da pilha muito menor do que na pilha de Leclanché. Por que será que as pilhas alcalinas duram mais que as comuns? Nas pilhas alcalinas, o meio básico faz com que o eletrodo de zinco sofra um desgaste mais lento, comparado com as pilhas comuns que possuem um caráter ácido.
  • 26. Célula de níquel-cádmio Bastante usada em aparelhos eletrônicos portáteis (telefones, computadores, etc), é composta por um anodo de cádmio, catodo de hidróxido de níquel (Ni(OH)2 ) e eletrólito de hidróxido de potássio (KOH). Usada também em alguns veículos elétricos e artefatos espaciais.
  • 27. Célula de mercúrio Usada em pequenas baterias para pequenos aparelhos como relógios, calculadoras e outros. O anodo é zinco ou cádmio, o catodo é óxido de mercúrio e o eletrólito, hidróxido de potássio. Provavelmente, essas baterias não são mais fabricadas devido ao perigo de contaminação com mercúrio.