Eletroquímica Para Jovens do Ensino Médio

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Um Seminário Sobre ELETROQUÍMICA COMPLETO, para quem tem duvida sobre o assunto e procura aprender um pouco mais ESTE é o SEMINÁRIO CERTO.

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Eletroquímica Para Jovens do Ensino Médio

  1. 1. Por Thomaz Lins
  2. 2. Índice Introdução a Eletroquímica Conceito Definição História Descrição Mecanismos Conclusão
  3. 3. 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.
  4. 4. 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
  5. 5. 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
  6. 6. 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.
  7. 7. 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
  8. 8. 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).
  9. 9. Oxidação do Ânodos Formação dos Cátodos
  10. 10. 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
  11. 11. 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
  12. 12. 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
  13. 13. 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
  14. 14. 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.
  15. 15. 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-
  16. 16. 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.
  17. 17. 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.
  18. 18. 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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