5.1 célula eletroquímica

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Química Geral
ELETROQUÍMICA
Profa Dra Ana Carolina Abrantes
A eletroquímica estuda o aproveitamento da
transferência de elétrons entre diferentes
substâncias para converter energia química em
energia elétrica e vice-versa.
Pilhas: conversão espontânea de energia química
em elétrica.
Eletrólise: conversão não espontânea de energia
elétrica em química.
Pilhas são dispositivos eletroquímicos que
transformam reações químicas em energia
elétrica.
Cada substância possui uma maior ou menor
tendência de perder elétrons; tendência esta
chamada de "Potencial de Oxidação". Deste
modo, uma substância X que tenha um potencial
de oxidação maior que uma substância Y, irá
perder seus elétrons gradativamente para esta
substância se estiverem as duas juntas.
Dizendo de outro modo: Como a substância Y tem
menor tendência de perder elétrons que a
substância X, a substância Y retirará elétrons da
substância X; com isso, a substância X irá se
oxidar (Oxidação = Perda de elétrons), enquanto
que a substância Y irá se reduzir (Redução = Ganho
de elétrons). E a passagem de elétrons de uma
substância para a outra é a corrente elétrica.
Redução: ganho de elétrons ( diminuição de Nox) 
Oxidação: perda de elétrons ( aumento de Nox)
Redutor: fornece elétrons e se oxida (Nox aumenta)
Oxidante: recebe elétrons e se reduz (Nox diminui)
O redutor reduz o oxidante
O oxidante oxida o redutor
Em fins do século XVIII, um novo ramo da física
fascinava os pesquisadores: a eletricidade. Era
estranho que dois corpos pudessem atrair um ao
outro só porque tinham sido friccionados, gerando
aquele "fluido misterioso" chamado eletricidade.
Alessandro Giuseppe Volta
Este físico italiano, foi um
dos precursores dos
estudos de fenômenos
elétricos e conseguiu gerar
eletricidade por meio de
reações químicas.
Volta construiu um estranho
aparelho com moedas de cobre,
discos de zinco e discos de feltro
banhados com uma solução ácida,
que servia para produzir com
continuidade um movimento de
cargas elétricas através de um
condutor. Esse aparelho era
chamado pilha porque as moedas
de cobre, os discos de feltro e os
discos de zinco eram empilhados
uns sobre os outros.
A pilha de Alessandro Volta
Esta descoberta tornou
Volta definitivamente
uma celebridade: em
1801 foi recebido por
Napoleão, que desejava
conhecer o aparelho.
 O químico inglês John Frederic Daniell construiu
uma pilha diferente, substituindo as soluções
ácidas utilizadas por Volta - que produziam gases
tóxicos – por soluções de sais tornando as
experiências com pilhas menos arriscadas.
PILHA DE DANIELL
Observe as situações:
(I) (II)
Nesse processo ocorrem duas semi-reações:
PILHA DE DANIELL
Zn2+
Cu2+
Zn2+ SO4
2-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e- e
- e- e-
e-
e-
e-
e-
e-
SO4
2-Cu2+
Zn2+
Zn2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Zn2+
CÁTODOÂNODO
Perde e- Recebe e
-
Oxidação
Redução
Zn Cu
SO4
2-
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
SO4
2-SO4
2-
SO4
2-SO4
2-SO4
2-O4
2-SO4
2-
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
 = + 0,76V  = + 0,34V
SO4
2-
Zn Cu
CORROSÃO DEPOSIÇÃO
ANODO CÁTODO
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 E=Eoxi+Ered
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
EQUAÇÃO GLOBAL
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 E=0,76+0,34
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 =0,76+0,34
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 =0,76+0,34
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 =0,76+0,34
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 E= +1,10V
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 = +1,10V
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Zn2+ SO4
2- SO4
2-Cu2+
CÁTODOÂNODO
Libera e- Recebe e-
Oxidar Reduzir
Zn Cu
Zn0 Zn2+Cu2+ Cu0 = +1,10V
e- e-
e-e
-
e-
e-
e-
e-
e-
Zn0 Zn2++ e-2 Cu
2+ Cu0e-2
Esquema :
PILHA DE DANIELL
”Resuminho”:
Atenção:
 Oficialmente, por convenção mundial, as pilhas
são representadas da seguinte maneira:
Ponte salina
A finalidade da ponte salina é manter os dois
eletrodos eletricamente neutros através da
migração de íons (corrente iônica).