aula de eletroquimica II

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Números de Oxidação – Regras 
•Substâncias simples: nox do elemento é zero. 
•Íon simples: nox do elemento é a própria carga do íon. 
•Substâncias compostas: a somatória dos nox de todos os átomos é zero. 
•Íons compostos: a somatória dos nox de todos os átomos é igual à carga do íon. 
Números de Oxidação 
•H: +1. Exceção: hidretos metálicos (-1). 
•Metais alcalinos: +1. Metais alcalino-terrosos: +2. 
•Halogênios: -1. Exceto quando combinados com oxigênio ou outro halogênio mais eletronegativo. 
•F: -1. 
•O: -2. Exceções: compostos com flúor; peróxidos (O2
2-), superóxidos (O2
-) e ozonídeos (O3
-). 
ELETROQUÍMICA 
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Células Eletroquímicas 
célula galvânica - Dispositivos em que uma reação química espontânea produz 
energia elétrica 
 
cuba eletrolítica - a energia elétrica é usada para forçar a ocorrência de uma reação 
química não espontânea 
Estrutura das células galvânicas 
Uma célula precisa ter : eletrodos- meio de transporte de elétrons (sólido) 
 eletrólito – meio de transporte de íons. 
 
 As reações com transferência de elétrons ocorrem nas superfícies dos 
eletrodos. 
Onde ocorre a reação de oxidação: anodo 
Onde ocorre a reação de redução: catodo 
 
Exemplo: 
Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s) 
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Célula de Daniell 
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Potencial de célula, E 
 
•Informalmente, pode ser 
denominado de “voltagem”. 
•Unidade SI: volt, 
 
•1 V = 1 J C-1 ou 1.V.C = 1J (definição: uma carga igual a um coulomb atravessando 
uma diferença de potencial igual a um volt libera um joule de energia) 
• 
• 1 C = 1 A s (definição: um coulomb é a carga liberada por uma corrente de um ampere 
fluindo durante um segundo.) 
 
•É a diferença entre o potencial devido ao ânodo e o potencial devido ao cátodo. 
É a medida da capacidade que a célula tem de forçar elétrons num circuito, por meio 
de reação química. 
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Medição de potencial de célula 
 
Realizada por uso de voltímetro: 
 
5 
Potenciais padrão de eletrodo a 25 °C 
 
Eletrodo de referência: EPH – eletrodo padrão de hidrogênio: E°= zero 
H2 (g)  2 H
+(aq) + 2 e- 
 
Potenciais padrão de 
eletrodo a 25 °C 
Medidas realizadas com o EPH: 
 
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Notação das células 
Diagrama de célula: convenção da IUPAC. 
Exemplo: para a célula de Daniell: Zn(s)|Zn
2+
(aq)||Cu
2+
(aq)|Cu(s) 
Eletrodo que está à esquerda: anodo, onde ocorre oxidação. 
Eletrodo que está à direita: catodo, onde ocorre a redução. 
 
Exemplo: Zn(s)|Zn
2+
(aq)||Cu
2+
(aq)|Cu(s) corresponde às semi-reações: 
Zn(s)  Zn
2+
(aq) + 2 e
- 
Cu2+(aq) + 2 e
-  Cu(s) 
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Notação das células 
Componentes metálicos inertes dos eletrodos são escritos mais externamente. 
Ex: Pt(s)|H2 (g)|H
+
(aq) ou H
+
(aq)|H2 (g)|Pt(s) 
 
Eletrodo formado por fio de platina mergulhado em solução de Fe2+ e Fe3+ é descrito 
como: 
 Fe3+(aq),Fe
2+
(aq)|Pt ou Pt(s)|Fe
2+
(aq),Fe
3+
(aq) 
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Exercícios 
1. Escreva o diagrama de uma célula que tem um eletrodo de hidrogênio à esquerda e 
um eletrodo de ferro(II)-ferro(III) à direita. Os dois compartimentos de eletrodos estão 
ligados por uma ponte salina. 
Resposta: Pt(s)|H2 (g)|H
+
(aq)||Fe
3+
(aq),Fe
2+
(aq)|Pt(s) 
2. Escrever a reação da célula Pt(s)|H2 (g)|HCl(aq) ||Hg2Cl2(s)|Hg(l) 
Resposta: 
Semi-reação de oxidação (anodo): H2 (g)  2 H
+
(aq) + 2 e
- 
Semi-reação de redução (catodo): Hg2Cl2 (s) + 2 e
-  2 Hg(l) + 2 Cl
-
(aq) 
Reação redox: Hg2Cl2 (s) + H2 (g)  2 Hg(l) + 2 H
+
(aq) + 2 Cl
-
(aq) 
3. a) Escreva a equação química da reação que corresponde à célula 
Pt(s)|H2(g)|H
+
(aq)||Co
3+
(aq),Co
2+
(aq)|Pt(s) 
b) Sabendo que a fem da célula é positiva, será que a reação da célula é espontânea 
tal como ela está escrita? 
Respostas: a) Anodo (oxidação): H2(g)  2 H
+
(aq) + 2 e
- 
 Catodo (redução): Co3+(aq) + e
-  Co2+(aq) 
 Redox: H2(g) + 2 Co
3+
(aq)  2 H
+
(aq) + 2 Co
2+
(aq) 
b) Sim 9 
Potenciais padrão de eletrodo 
Exemplo: no caso da célula Fe(s)|Fe
2+
(aq)||Ag
+
(aq)|Ag(s) que corresponde a 
 Fe(s)  Fe
2+
(aq) + 2 e
- 
 Ag+(aq) + e
-  Ag(s) 
pode-se escrever: 
E° = + 0,80 V – (- 0,44 V) = +1,24 V 
 
E°= E°(eletrodo a direita do diagrama) – E° (eletrodo da esquerda do diagrama) 
E° = E°D – E°E 
Neste caso, como E° é um valor positivo, a reação como é descrita é espontânea. 
 
Se encontrarmos E°<0 é porque a reação inversa é a espontânea. 
 
Quanto mais positivo for o potencial, maior será o seu poder de puxar elétrons da 
semi-reação de redução e, portanto, maior o poder de oxidação do par redox. 
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Exercícios 
4. O potencial padrão de um eletrodo de zinco é -0,76 V e a fem padrão da célula 
Zn(s)|Zn
2+
(aq)||Sn
4+
(aq),Sn
2+
(aq)|Pt(s) é +0,91 V. 
Qual é o potencial padrão do eletrodo Sn4+/Sn2+ ? 
 
5. Célula constituída por eletrodos de prata e de cobre, imersos respectivamente 
em soluções aquosas de íons prata, Ag+ e de cobre (II), Cu2+: 
•Quem se reduz? Qual é a semi-reação de redução? 
•Quem se oxida? Qual é a semi-reação de oxidação? 
•Qual é a reação global do processo? 
•Quem é agente oxidante? 
•Quem é agente redutor? 
•Qual é o valor do potencial da célula, nas condições padrão? 
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