Eletrolise e Pilhas

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
*
* Eletrólise
*Pilhas
ELETROQUÍMICA
*
*
ELETROQUÍMICA
1) Eletrólise: reações provocadas pela corrente elétrica.
2) Pilhas: reações que produzem corrente elétrica.
*
*
ELETRÓLISE
	Eletrólise é a reação não espontânea provocada pela passagem de corrente elétrica, através de uma solução.
pólo negativo
cátodo
pólo positivo
ânodo
cátodo
ânodo
x + + e-  x
Y - - e-  Y
*
*
ELETRÓLISE
	* Para o pólo negativo (cátodo) migram os cátions da solução, ocorrendo a sua redução:
X+ + e-  Xo 
	* Para o pólo positivo (ânodo) migram os ânions da solução, ocorrendo a sua oxidação:
Y- - e-  Yo
	No circuito externo, o cátodo é o eletrodo onde chegam elétrons e o ânodo, onde saem os elétrons.
*
*
ELETRÓLISE
*
*
ELETRÓLISE
Exemplo:
*** Produtos da eletrólise do NaCl (aq)
	2NaCl  2Na+ + 2Cl-
	2H2O  2H+ + 2OH-
	
	Reação catódica (pólo -)
	2H+ + 2 e-  H2(g)
	
	Reação anódica (pólo +)
	2Cl- - 2 e-  Cl2(g)
	Sobra, na solução, NaOH (aq).
*
*
ELETRÓLISE
Eletrólise aquosa do NaCl
*
*
ELETRÓLISE
Eletrólise ígnea do NaCl
Fonte de corrente direta
Fonte de corrente direta
cátodo
cátodo
ânodo
ânodo
e-
e-
e-
e-
*
*
ELETRÓLISE
Leis de Faraday
	As Leis de Faraday estabelecem a massa de material que é produzida durante a eletrólise.
1a Lei:	m  Q (Q = carga = i . t)
2a Lei: m  E (E = equivalente-grama)
E = Mol / nox
	Portanto, associado as duas leis:
m = K.i.t.E
K = 1/F = 1/96.500 C.mol-1 (constante)
96.500 C.mol-1 = 1 Faraday =
 carga de 1 mol de elétrons
*
*
ELETRÓLISE
Leis de Faraday
Exemplo:
	Calcular a massa de níquel depositado numa eletrólise realizada durante 10 minutos, por uma corrente de 9,65 ampéres, usando uma solução aquosa de NiSO4.
t = 10 min = 600 s i = 9,65 A E = 58,7/2 = 29,35g 
	m = i.t.E / F = 9,65.600.29,35 / 96500
	Resposta: m = 1,761 gramas
*
*
APLICAÇÕES DA ELETRÓLISE
* Banhos eletrolíticos de metais
 - cromo, níquel, zinco, cobre, ouro, prata,..
*
*
APLICAÇÕES DA ELETRÓLISE
* Banho eletrolítico de níquel
Reações
* Cátodo:
 Ni+2 + 2 e- = Ni
* Ânodo:
 Ni - 2 e- = Ni+2
-
CÁTODO
+
Gerador
SOLUÇÃO DE NiSO4
Ni
OBJETO A NIQUELAR
ÂNODO
Ni+2
ELETRODO DE NÍQUEL
*
*
	Uma pilha (ou reação galvânica) é um processo que gera uma diferença de potencial e uma corrente elétrica.
	Nesse processo associamos duas reações que apresentam potenciais de oxi-redução diferentes entre sí.
	Os potenciais de oxi-redução “medem” a capacidade de oxidação ou de redução de um sistema. 
PILHAS
*
*
PILHAS
	Para os cátions, os metais alcalinos e alcalino-terrosos, por serem muito eletropositivos, apresentam elevado potencial de oxidação enquanto que os metais de transição apresentam, em relação aos primeiros elevado potencial de redução. 
	Para fins comparativos, arbitra-se potencial zero para a reação
H2 - 2 e-  2 H+ E = 0,0 V
*
*
PILHAS
*
*
PILHAS
	Uma das primeiras pilhas conhecidas é a de DANIELL, que consiste de um eletrodo de cobre e outro de zinco, segundo o esquema:
Zn(s) - 2e -  Zn 2+
Solução de
ZnSO4
Solução de
CuSO4
Oxidação
Cu2+ + 2e -  Cu(s)
Redução
CÁTODO
ÂNODO
-
+
*
*
PILHAS
	Na pilha de Daniell o Zn tende a se oxidar pois apresenta menor potencial de redução ( - 0,76 V) enquanto cobre apresenta maior potencial de redução ( + 0,34 V).
	Para a reação global ocorre o seguinte:
Zn - 2 e-  Zn+2
Cu+2 + 2 e-  Cu 
*
*
PILHAS
	Associado as duas reações resulta:
Zn + Cu+2  Zn+2 + Cu
	* Zn sofre oxidação;
	* Cu+2 sofre redução.
*
*
PILHAS
Representação da pilha de Daniell
Zn / Zn+2 // Cu+2 / Cu
 (ânodo: -) (cátodo: +)
Epilha = Eoxidante - Eredutor
(sempre usar o potencial de redução) 
PONTE SALINA
*
*
PILHAS
*
*
PILHAS
Potencial na pilha de Daniell
*
*
OUTRAS PILHAS
Pilha comum (Leclanché)
REAÇÕES:
1) Ânodo
Zn - 2e-  Zn+2
2) Cátodo
MnO2 + 2e-  Mn+2 
cátodo de
carbono (grafite)
ânodo de
 zinco
pasta úmida de
NH4Cl , MnO2
e carbono
*
*
OUTRAS PILHAS
Bateria ou acumulador (automóvel)