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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL E LINCENCIATURA PROFESSORA JOANA GUILARES DE AGUIAR ELETROQUÍMICA COMPONENTES: ALISON DE OLIVEIRA REBECCA BAPTTISTA A. DE OLIVEIRA NITERÓI 27 de junho de 2022 Experimento realizado em 13 de junho de 2022 4. resultados 4.1 construção de uma célula galvânica (pilha) Com base na tabela de referencia (1) para valores de potencial de redução, temos que que o potencial de redução do Cu e Zn são, respectivamente, +0,34 V e -0,76 V. A partir destes valores, pode-se concluir que nessa reação Cu esta reduzindo e Zn esta oxidando. Com isso, temos: semirreaçoes Reduçao: Cu2+ + 2e- -> Cu0 + 0,34 v Oxidação: Zn0 + -> Zn2+ + 2e- + 0,76 v somando as equaçoes temos: Cu2+ + Zn0 -> Zn2+ + Cu0 A partir destes resultados, podemos dizer que o cu exercera o papel de catodo, sendo o polo positivo da reação e Zn2+ sera o anodo, representando o polo negativo. Para o caçculo da ddp teórica, temos: +0,34 V – (+0,76 V) = 1,10 V Após a obtenção dos valores teóricos, foi realizado a medição da ddp e obteve-se os seguintes valores: DDP teorica empirica Sem a ponte salina 0 V 0 V Com a ponte salina 1,10 V 0,5V Tabela1: valores obtidos na medicação de ddp A ddp medida sem a ponte salina não apresentou voltagem tanto na empírica quanto na teórica devido a ausência de um condutor, papel esse exercido pela ponte salina. Já com ela inserida nas soluções, pode-se observar uma diferença considerável entre o valor teórico e o empírico. Pode-se levar em consideração alguns fatores para explicar essa divergência, como a temperatura e precisao das concentrações das soluções. A variação de temperatura é capaz de interferir nos resultados das reações químicas, assim como o numero de mols interfere na quantidade de ions gerado. A precisao e calibragem do voltímetro também pode ser considerada pois qualquer alteração que ele apresesente vai interferiri diretamente em sua marcação. 4.2. eletrolise em tubo u (com eletrodo inerte) 4.2.1 Soluçao de iodeto de potaasio: Durante a realização do experimento foi observado o aparecimento de coloração amarela no polo positivo e coloração rosa no com o desprendimento de gas no polo negativo da solução. Essas características podem ser explicadas pelas seguintes reações: KI -> K+ + I- H2O -> H+ + OH- Semireaçoes: Catodo (redução) K+ aq + 1e- -> K s -2,93 V 2ho2o l + 2e- -> h2 g + 2oh- aq -0,83 V Anodo (oxidação) 3I- aq- -> I3- aq + 2 e- -0,54v 2h2o -> o2 g + 4h+ aq + 4e- -0,82 v Com base nas equações acima, podemos dizer que os cátions K+ e H+ irão competir para reduzir. A partir da ordem de prioridade para descarga de cátions, sabemos que o H+ tem a maior facilidade que o K+, com isso, temos que o H+ sera o catodo da reação. O mesmo ocorre com os anions I- e OH. Na fila de de prioridade, o I- tem mais facilidade de desgarga que o OH-, e com isso, I- fara o papel de anodo. Sabe-se que quanto menor a energia necessária, mais facilmente ira ocorrer o processo. Com base nesse pensamento, pode-se dizer que os produtos formados nessa reação sera o h2 g , oh- e I3- aq devido a seus valores de potencial serem maiores. As caracteristas observadas no decorrer do experimento de presença de desprendimento de gas e coloração rosada posem ser explicada pela formação de h2, que ao ser liberado em forma de gas, diminui a quantidade de ions de H+ fazendo com que o meio fique relativamente básico devido ao oh-. Já a coloração amaraela pode ser explicada pela formação do produto I3-, que possui coloração cacteristca amarela. O ion k+ por não ter se associado permaneceu em seu estado inicial aquoso. 4.2.2 soluçao de cloreto de potássio Na realização do experimento também foi observado o aparecimento de coloração amarela no polo positivo e coloração rosa no com o desprendimento de gas em ambos polos da solução NaCl -> Na+ + Cl- H2o -> H+ + oh- Semirreações catodo (redução) Na+ aq + 1e- -> Na s -2,71 v 2ho2o l + 2e- -> h2 g + 2oh- aq -0,83V Anodoto (oxidação) 2cl- aq -> cl2 g + 2e- -1,36 v 2h2o -> o2 g + 4h+ aq + 4e- -1,23 v Nesse caso podemos dizer que os cátions na+ e h+ irão competir para reduzirem. De acordo com a fila de prioridade, H+ e mais sucetivel que Na+, e por isso sera o catodo de redução. O mesmo ocorre com o anion cl-, que por ter maior facilidade de deescagra que oh-, fara o papel de anodo de oxidação. A partir dos valores de potencial padrão encontrados anteriormente, pode-se dizer que os produtos formados experimento serão h2 g, oh- aq, o2 g, e h+ aq. O anion Cl- e o cátion na+ por não terem se associado permeaneceram em seu estado inicioal aquoso. A coloração amarela no polo positivo pode ser explicada pela de . E a coloração rosa devido a liberação de h2 g, que fez com que a quatidade de h+ diminuísse, e assim tornando o meio relativamente básico devido a presença de oh- na solução.. O desprendimento de gas observado podem ser explicados pela liberação das espécies o2g e h2g . 4.3 cobreaçao de uma chavea Ao ligar a fonte na tomada, a chave adiquiriu um aspecto acobreado. Esse evento pode ser explicado atravaes das seguintes reaçoes: Cuso4 -> Cu 2+ + so4 2- H2o -> h+ + oh- Com base nas equações acima e com a fila d prioridade de desgarga de ions, pode-se dizer que o cátion cu2+ serão o catodo de redução e o anion oh- sera o anodo de oxidação da soloçao. . Semirreações Catodo (redução) Cu 2+ aq + 2e- -> cu s +0,34 v 2h2o + 2e- -> h2 g + 2oh- aq -0,83 v Anodo (oxidação) Ni s -> Ni 2+ + 2e- +0,26 v Cu s -> cu 2+ + 2e- -0,34 v 2h2o -> o2 g + 4h+ aq + 4e- -1,23 v A partir destas equçoes junto ao que foi observado durante o experimento, pode-se dizer que Cu s( fio) sofrera oxidação e passara para a solução. Enquanto isso, Cu 2+ aq da solução se depositara do eletrodo metálico Ni s (chave) devido ao mesmo está conectado ao polo negativo da fonte. Por Ni s se tratar de um eletrodo inerte, permanecera em seus estado inicial solido, sem sofrer interação. 4.4 eletrofeculaçao A decorrer do experimento, foi possível observar desprendimento de gas e formação de preciptado de coloração marrom , que podem ser explicados com as esquaçoes abaixo: NaCl -> Na+ Cl- H2o -> H+ Oh- De acordo com a equações acima e com a ordem de facilidade de descarga de ions pod-se concluir que o cátion h+ sera o catodo da solução, e o anion cl- o anodo. Semirreações Catodo (redução) Na+ aq + 1e- -> Na s -2,71 V 2h2o + 2e- -> h2 g + 2oh- aq -0,83 v Anodo (oxidação) 2cl- aq -> cl2 g + 2e- -1,36 v Fe s -> fe2+ aq + 2e- +0,45 Somando as equações temos: Fe s +2h2o + 2e- -> fe2+ aq + 2e- h2 g + 2oh- aq Com base nos valores do potencial padrão das espécies acima, poemos dizer que os produtos formados nessa reação foram h2 g, o que explica desprendimento de gas, e fe(oh ) ,explica a formação do preciptado. 5.conclulao Com a realizaçao deste experimento podemos concluir que