Eletroquimica. Introducao ao estudo da Eletroquimica - Mundo Educacao

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Eletroquímica
Eletroquímica
A Eletroquímica trata do uso das reações químicas
espontâneas para produzir eletricidade e do uso da
eletricidade para forçar reações químicas não
espontâneas.
As pilhas e baterias, sem as quais não conseguimos viver, são
resultantes dos estudos da Eletroquímica
A Eletroquímica é um ramo da Química que
estuda o fenômeno da transferência de
elétrons para a transformação de energia
química em energia elétrica e vice-versa.
As reações que envolvem transferência de
elétrons são chamadas de reações de
oxirredução, pois nelas ocorrem
simultaneamente a redução e a oxidação. A
espécie química que perde elétrons passa por
uma oxidação e fica com o Nox (número de
oxidação) maior. Já a espécie química que
recebe esses elétrons passa por uma redução e
o seu Nox fica menor.
Por exemplo, a seguir há uma reação desse tipo,
na qual uma placa de zinco metálico (Zn0) é
colocada em uma solução de sulfato de cobre
(que possui cátions cobre II (Cu2+) dissolvidos).
O zinco sofre oxidação, perdendo dois elétrons e
transformando-se no cátion zinco (Zn2+),
enquanto os íons cobre recebem esses elétrons
e transformam-se em cobre metálico (Cu0). Veja
a equação iônica desse processo:
Zn(s) + Cu
2+
(aq) → Zn
2+
(aq) + Cu(s)
Assim, nos fenômenos eletroquímicos, sempre
ocorrem reações semelhantes a essa. Porém,
isso pode ocorrer de duas formas. Os dois
campos de estudo principais da Eletroquímica
são:
* Pilhas e baterias: Nesse caso existe a
conversão de energia química em energia
elétrica, ou seja, usam-se as reações químicas
de oxirredução espontâneas para a geração
de eletricidade.
Dentro das pilhas são colocadas certas
substâncias químicas que reagem
espontaneamente transferindo elétrons, isto é,
por meio de reações de oxirredução. As pilhas
possuem dois eletrodos, que são:
- ânodo: polo negativo onde ocorre a oxidação;
- cátodo: polo positivo onde ocorre a redução.
As pilhas e baterias também possuem um
eletrólito, que é uma solução condutora de íons.
Assim, forma-se um fluxo de elétrons entre
esses polos que resulta na formação de uma
corrente elétrica que pode ser utilizada para que
diversos aparelhos elétricos funcionem.
A diferença entre as pilhas e as baterias é que
enquanto as pilhas possuem somente dois
eletrodos, as baterias são formadas por várias
pilhas conectadas em série ou em paralelo, ou
seja, possuem vários eletrodos, o que aumenta
a sua voltagem.
O que seria de nossa sociedade sem as pilhas e
as baterias que fazem funcionar os celulares, os
carros, os relógios e muitos outros aparelhos?
Exemplos de baterias (de celulares e de
automóveis) usadas no cotidiano
* Eletrólise: É o processo inverso que ocorre
nas pilhas e baterias, ou seja, ocorre a
transformação de energia elétrica em energia
química. Utiliza-se energia elétrica para forçar a
ocorrência de uma reação química não
espontânea pela neutralização das cargas dos
íons e formação de substâncias simples.
Isso ocorre quando se passa uma corrente
elétrica proveniente de algum gerador (como
uma pilha ou uma bateria) por um líquido iônico
(substância fundida - eletrólise ígnea) ou por
uma solução aquosa que contém íons (eletrólise
em meio aquoso). Desse modo, o cátion
presente no líquido ou na solução recebe
elétrons, e o ânion doa elétrons, para que
ambos fiquem com carga elétrica igual a zero e
com energia química acumulada.
A eletrólise é usada para a produção de
substâncias simples de uso importante que não
são encontradas na natureza, como o gás cloro e
o sódio metálico produzidos na eletrólise ígnea
do cloreto de sódio. Na eletrólise aquosa do
cloreto de sódio, além de o cloro ser produzido,
também se obtém o gás hidrogênio que é usado
como combustível. Mais detalhes sobre como
ocorrem esses processos podem ser vistos no
texto Eletrólise do cloreto de sódio.
Eletrólise aquosa do cloreto de sódio com
produção de cloro e hidrogênio
A eletrólise também é usada para a produção de
metais, como mostra o artigo Produção de
alumínio por eletrólise, e para o
desenvolvimento de processos de proteção de
metais contra a corrosão.
A Eletroquímica é, portanto, um ramo muito
importante não só porque está relacionada com
o desenvolvimento tecnológico e de métodos de
produção de eletricidade, mas também porque
permite inclusive a monitoração das atividades
do cérebro e do coração, do pH do sangue, da
presença de contaminantes na água, além de
possibilitar a criação de equipamentos que
salvam vidas, como o marcapasso, e assim por
diante.
Publicado por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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