Buscar

Relatório Química Geral Transferência Eletrônica

Prévia do material em texto

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
QUÍMICA GERAL
	CURSO
	Engenharia 
	TURMA
	3045
	DATA
	03/11/2017
	Aluno/
Grupo
	
	TÍTULO
	Transferência Eletrônica
	OBJETIVOS
	Identificar, experimentalmente, reações espontâneas de oxirredução em que ocorrem transferências eletrônicas entre metais.
	
	
	INTRODUÇÃO
	
A eletroquímica é um ramo da química que estuda o fenômeno da transferência de elétrons utilizando-se de reações de oxirredução para a transformação de energia química em energia elétrica e vice-versa (SANTOS et al., 2015; FOGAÇA, 2017). 
Nas reações de oxirredução, a espécie química que perde elétrons passa por uma oxidação e fica com o número de oxidação (Nox) maior. Já a espécie química que recebe esses elétrons passa por uma redução e o seu Nox fica menor (FOGAÇA, 2017).
 
Uma maneira de quantificar a espontaneidade ou a tendência de uma espécie química adquirir elétrons e, desse modo, ser reduzida, é através do potencial-padrão de redução (E0, medido em volts). Cada espécie química possui um potencial-padrão de redução que é definido dentro de condições de um estado-padrão (temperatura de 25 °C, concentração de 1,00 M e a pressão de 1 atm). A Tabela 1 apresenta os valores de potencial-padrão de redução dos metais utilizados nos experimentos realizados nesta prática (SANTOS et al., 2015).
Para que uma reação de oxirredução ocorra espontaneamente, é preciso que a soma das semi-reações de oxidação e redução dos respectivos elementos retorne um valor do potencial de reação E0 positivo e diferente de zero. Salienta-se que a semi-reação de oxidação corresponde ao caminho inverso da semi-reação de redução apresentada na Tabela 1 e o valor de potencial padrão é igual em módulo com sinal trocado. 
Tabela 1: Potenciais-padrão de redução (SANTOS et al., 2015). 
	Semi-reação
	E0 (volts)
	Estado oxidado
	Estado reduzido
	
	Ag+ + e-
	⟺ Ag
	+0,80
	Cu+2 + e-
	⟺ Cu
	+0,34
	Pb+2 + e-
	⟺ Pb
	-0,13
	Zn+2 + e-
	⟺ Zn
	-0,76
	REAGENTES, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
	
Palha de aço;
3 Beckers 50 mL;
Solução de sulfato de zinco 1,0 M;
Solução de sulfato de cobre 1,0 M;
Solução de nitrato de chumbo 1,0 M;
1 lâminas de zinco;
1 lâminas de cobre;
1 lâminas de chumbo;
	PROCEDIMENTOS
	
Num primeiro experimento, três Beckers foram utilizados. Cada Beckers preenchidos até cerca de ⅓ do volume com soluções salinas, um com sulfato de zinco 1,0 M, outro com sulfato de cobre 1,0 M e o último com nitrato de chumbo 1,0 M. três lâminas metálicas, uma de zinco, uma de cobre e uma de chumbo foram divididas entre os Beckers de forma ortogonal, i.e., de forma que cada metal cruzasse com cada solução salina. As lâminas, anteriormente ao teste, foram limpas com palha de aço para remover camadas oxidadas já existentes, e então depositadas dentro dos Beckers designados. Aguardou-se 3 minutos para a reação ocorrer, ao final deste tempo as lâminas foram retiradas de dentro das soluções e os resultados observados. 
	RESULTADOS e DISCUSSÃO
	
A Tabela 2 resume os resultados do primeiro experimento:
Tabela 2: Reatividade entre metais e soluções salinas. Ausência de reação é indicada por: () e a ocorrência da reação é indicada por ().
	Lâmina metálica
	Solução salina
	
	ZnSO4
	CuSO4
	Pb(NO3)2
	Zinco
	
	
	
	Cobre
	
	
	
	Chumbo
	
	
	
O zinco metálico, quanto em contato com uma solução sulfato de zinco não reage, pois, somando-se as semi-reações de redução e oxidação entre suas espécies químicas do zinco, temos um valor de potencial de reação E0 = 0,00 V:
De forma análoga, as reações de cobre com sulfato de cobre e de chumbo com nitrato de chumbo também tem valores de potencial de reação E0 = 0,00 V:
Já quando o zinco metálico entra em contato com soluções de sulfato de cobre ou nitrato de chumbo, as reações ocorrem, pois, os valores de potencial de reação são maiores que zero (E0 > 0,00 V):
Nesses dois casos pode-se observar a formação de uma incrustação do metal que estava em solução sobre a lâmina de zinco.
O cobre metálico, por sua vez, não reage nas soluções de sulfato de zinco e nitrato de chumbo, pois, os valores de potencial de reação são menores que zero (E0 < 0,00 V):
O chumbo metálico reage apenas com o sulfato de cobre pelo valor positivo de potencial de reação (E0 > 0,00 V) com a formação de uma crosta de alaranjada de cobre sobre a lâmina do chumbo: 
 
Não ocorre reação com o sulfato de zinco pelo valor negativo de potencial de reação (E0 < 0,00 V):
	CONCLUSÃO
	
O experimento prático com diferentes metais e soluções salinas permitiu a observação e comprovação das condições em que as reações de oxirredução ocorrem espontaneamente. Quando numa reação temos dois metais, um no estado reduzido e outro no estado oxidado, a espontaneidade da reação se dará de forma que aquele que tiver o maior potencial de redução fique no estado reduzido. A espontaneidade dessas reações, pode ser explorada, como veremos em uma atividade posterior, na construção de pilhas e baterias. 
	REFERÊNCIAS
	
FOGAÇA, J. R. V. Reações de Oxirredução. Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br> Acesso em 29 de maio de 2017.
SANTOS, C. M., CARVALHO, M. A. LIMA, N. S. Química Geral.1. ed. Rio de Janeiro: Lexikon. 2015. 216p.

Outros materiais

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Perguntas Recentes