Aula 2 2014

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Revisão de Eletroquímica
AULA . 2 
Hêda Míriam
Conceito:
• Eletroquímica é a parte da físico-química 
que trata de fenômenos químicos associados 
à eletricidade. Pode-se observar a produção 
de corrente elétrica através de uma reação 
química (pilhas) assim como a ocorrência de 
uma reação química pela passagem de 
corrente elétrica (eletrólise).
1.Pilhas
Pode-se observar que qualquer metal 
imerso numa solução contendo íons deste 
metal, o primeiro tende a se transformar 
no segundo que é mais estável. O metal é 
incentivado a sofrer uma reação de 
oxidação.
M ↔ M+n + ne-
• Cada metal em contato com o seu 
íon, nas mesmas condições, tem 
uma determinada facilidade de 
sofrer oxidação e a grandeza que 
mede esta tendência de oxidação é 
chamada de Potencial Eletroquímica 
de oxidação.
PILHA DE DANNIEL
Colocando-se uma placa de zinco submerso numa
solução 1 Molar de sulfato de zinco e outra de
cobre, submersa numa solução de cobre 1 M e
unindo-se, ambas com um condutor, podemos
observar que, de início ambas sofrerão oxidação
sendo que na placa de zinco haverá, num mesmo
tempo, maior quantidade de elétrons, por ter
maior potencial de oxidação.
Devido a quantidade de elétrons contidos na
placa de zinco ser maior, haverá, no condutor,
migração de elétrons da placa de zinco para a
placa de cobre, o que vai impedir novas
oxidações do cobre, e incentivar mais oxidação
do zinco. A placa de cobre fica cada vez mais
cheia de elétrons, o que vai atrair os íons Cu++
da solução e estes vão sofrer redução.
Pólo negativo Placa de zinco
• ocorre reação de oxidação
ânodo
Zn Zn
+2
+ 2e
-
ficam na placa
vão para solução
• a placa de zinco tem sua massa
diminuída
• na solução [ Zn+2 ] > [ SO
4
-2 ]
Pólo positivo Placa de cobre
• ocorre reação de redução
cátodo
Cu
+2
+2e 
-
Cu
ficam na placa 
• a placa de cobre tem sua massa 
aumentada
• na solução [ SO
4
-2
] > [ Cu
+2
]
 Representação da pilha: 
Zn
0
/ Zn
+2
(1M) // Cu
+2
(1M) / Cu
0
A desigualdade entre concentração de cátions 
e ânions ocasionaria a vida útil da pilha muito 
pequena e para sanar este problema usa-se a 
ponte salina, feita de um material poroso, que 
permite a migração dos íons em excesso, de 
cada lado da solução. 
Então passarão pela ponte salina íons Zn+2 da 
solução de sulfato de zinco para o sulfato de 
cobre e íons SO
4
-2
da solução de sulfato de 
cobre para a de sulfato de zinco.
∆E= 1,1 eV
Só haverá formação da pilha se E> 0, 
o que indica um processo espontâneo.
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA DA PILHA 
NA DIFERENÇA DE POTENCIAL :
Quanto maior é a temperatura, mais fácil é 
a superação das forças existentes entre os 
elétrons e o núcleo de um átomo. Assim, 
com o aumento de temperatura, os elétrons 
são mais facilmente liberados do ânodo 
para o cátodo e deste para a solução, onde 
provocarão a redução dos cátions. 
Portanto, como resultado, ocorre um 
aumento na diferença de potencial.
PILHAS SECAS
Pilhas desse tipo são constituídas de diferentes 
camadas, encerradas num envoltório rígido, 
que permite fácil manuseio. São, por isso, 
comumente empregadas em aparelhos de uso 
cotidiano, como rádios portáteis, lanternas e 
brinquedos. 
O pólo negativo (ânodo) da pilha é um 
envoltório de zinco. Ele fornece elétrons a um 
bastão de grafite, instalado no centro dessa 
pilha, que funciona como pólo positivo 
(cátodo). 
Para entender o seu funcionamento, partimos do fato de que o 
zinco sofre oxidação:
Zn(s) → Zn+2 + 2e- (reação anódica)
Os elétrons assim liberados, ao se dirigirem para o bastão de 
grafite, são captados pelos cátions amônio (NH
+
4
), presentes 
na pasta úmida ao redor desse bastão, de acordo com a 
seguinte reação:
2NH
4
+
(aq) + 2e
- → 2NH
3
(g) + H
2
(g) (reação catódica)
Somando as duas reações, obtemos a reação global da pilha:
Zn(s) + 2NH
4
+
(aq) → Zn+2+ 2NH
3
(g) + H
2
(g)
Para evitar o rompimento e a polarização 
da pilha, os gases produzidos são 
transformados em outras substâncias ao 
reagirem com ZnCl2 e MnO2 contidos na 
pasta ao redor da grafite:
2NH
3
(g) + Zn
t2
( aq ) 
+ 2Cl
-
(aq) → 
Zn(NH
3
)
2
Cl
2
(s)
H
2
(g) + 2MnO
2
(s) → Mn
2
O
3
(s) + H
2
O(L)
• A substância MnO2 age como despolarizante, 
ou seja, evita a polarização. Já o carvão em 
pó, presente na pasta úmida, tem apenas a 
finalidade de aumentar a condutividade 
elétrica. 
• Uma vez esgotadas, as pilhas secas não 
podem ser recarregadas para novo uso, ao 
contrário das baterias de chumbo, que 
veremos a seguir.
Baterias de automóvel (ou acumuladores 
de chumbo )
• Essas baterias são constituídas por 
duas ou mais pilhas (chamadas 
elementos) ligadas em série, cada 
uma das quais possuindo eletrodos 
de Pb e Pb0
2 
mergulhados em uma 
solução de H
2
S0
4
.
2-
Pilhas de combustíveis: