AULA Eletroquimica

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Áreas da Eletroquímica
Pilhas e baterias: são dispositivos nos quais uma
reação espontânea de óxido-redução produz corrente
elétrica.
Eletrólise: é o processo no qual uma corrente elétrica
produz uma reação de óxido-redução.
Pilha de Daniell
Aspecto inicial da pilha
Pilha de Daniell
Aspecto da pilha após um certo tempo de funcionamento
Zn(s) Zn
2+
(aq) + 2e
-
Ânodo: é o pólo negativo, onde ocorre oxidação (perda 
de elétrons).
Semi-reação de oxidação:
Semicela de Zn
Cu2+(aq) + 2e
- Cu(s)
Semicela de Cu
Semi-reação de redução:
Cátodo: é o pólo positivo, onde ocorre redução (recebi-
mento de elétrons).
Cu2+(aq) + 2e
- Cu(s)
Zn(s) Zn
2+
(aq) + 2e
-
Zn(s) + Cu
2+
(aq) Zn
2+
(aq) + Cu(s)
Equação global
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu
Ânodo
(pólo negativo)
Cátodo
(pólo positivo)
Ponte salina
Representação das pilhas
Qual a finalidade da ponte salina ?
A finalidade da ponte salina é impedir que as soluções
se misturem e, através de uma corrente iônica, mantê-
las eletricamente neutras.
Potencial de redução e oxidação
Eletrodo padrão de hidrogênio
Convenção dos potenciais
EoH2(g) , H+(aq) = 0
EoH+(aq) , H2(g) = 0Potencial de redução
Potencial de oxidação
Medidas dos potenciais de eletrodo
Pilha de zinco e 
hidrogênio
Zn(s) Zn
2+
(aq) + 2 e
-
2 H+(aq) + 2 e
- H2(g)
Zn(s) + 2 H
+
(aq) Zn
2+
(aq) + H2(g)
DEo = (EoH+(aq) , H2(g)) - (E
o
Zn2+(aq) , Zn(s))
0,76 V = 0 - (EoZn2+(aq) , Zn(s)) E
o
Zn2+(aq) , Zn(s) = - 0,76 V
Medidas dos potenciais de eletrodo
Pilha de zinco e hidrogênio
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
Medidas dos potenciais de eletrodo
Pilha de cobre e 
hidrogênio
Cu2+(aq) + 2 e
- Cu(s)
H2(g) 2 H
+
(aq) + 2 e
-
H2(g) + Cu
2+
(aq) 2 H
+
(aq) + Cu(s)
DEo = (EoCu2+(aq) , Cu(s)) - (E
o
H+(aq) , H2(g))
Medidas dos potenciais de eletrodo
Pilha de cobre e hidrogênio
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
0,34 V = (EoZn2+(aq) , Zn(s)) - 0 E
o
Cu2+(aq) , Cu(s) = + 0,34 V
Mg2+(aq) + 2 e
- Mg(s)
Ni(s) Ni
2+
(aq) + 2 e
-
Mg2+(aq) + Ni(s) Mg(s) + Ni
2+
(aq)
DEpilha = E
o
oxi Ni + E
o
red Mg2+
DEpilha = (+0,25 V) + (-2,38 V) DEpilha = -2,13 V
Espontaneidade de uma reação
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
Como o DEpilha é negativo, conclui-se que a reação entre o Mg
2+ e Ni 
não é espontânea e, portanto, não caracteriza uma pilha.
Corrosão do ferro
Fe Fe2+ + 2 e-
2 Fe(OH)2
O2 + 2 H2O + 4 e
- 4 OH-
2 Fe + O2 + 2 H2O 2 Fe
2+ + 4 OH-
4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3 2 Fe2O3 . 3 H2O
Proteção contra a corrosão
Revestimento de ferro com zinco
Proteção contra a corrosão
Revestimento de ferro com estanho
Proteção contra a corrosão
Proteção com eletrodo ou com metal de sacrifício
Pilha seca comum
Utilização: rádios portáteis, 
brinquedos, relógios, lanternas 
etc. 
Pilhas comerciais
Zn Zn2+ + 2 e-
2 NH4
+ + 2 MnO2 + 2 e
- 2 NH3 + Mn2O3 + H2OCátodo:
Ânodo:
Pilha alcalina
Utilização: rádios portáteis, brinquedos, relógios, 
lanternas etc. 
Pilhas comerciais
Zn + 2 MnO2 + H2O Zn(OH)2 + Mn2O3
Zn + HgO + H2O Zn(OH)2 + Hg
Utilização: relógios, câmaras fotográficas, aparelhos 
auditivos, calculadoras etc. 
Pilha de mercúrio
Pilhas comerciais
Pilha de lítio
Utilização: por ser leve e originar uma grande voltagem é 
muito usada em marcapassos. 
Pilhas comerciais
4 Li + 2 SOCl2 4 Li
+ + 4 Cl- + S + SO2
Pilhas de 
combustíveis
Utilização:
veículos espaciais.
Pilhas comerciais
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
O2 + 2 H2O + 4 e
- 4 OH-
2 H2 + 4 OH
- 4 H2O + 4 e
-
2 H2 + O2 2 H2O
Bateria de níquel-cádmio
Utilização: filmadoras, flashes, aparelhos eletrônicos 
portáteis, telefones etc.
Baterias
Cd + NiO2 + 2 H2O Cd(OH)2 + Ni(OH)2
Baterias ou acumuladores 
de chumbo
Utilização: automóveis
Baterias
PbO2 + 4 H
+ + SO4
2- + 2 e- PbSO4(s) + 2 H2O
Pb + SO4
2- PbSO4(s) + 2 e
-
Pb + PbO2 + 4 H
+ + 2 SO4
2- 2 PbSO4(s) + 2 H2O
Cátodo:
Ânodo:
Cátions (C+) migrando para o 
cátodo (polo negativo) e 
sofrendo redução:
Ânions (A-) migrando para o 
ânodo (polo positivo) e 
sofrendo oxidação:
Eletrólise
C+ + e- C
A- A + e-
Eletrólise ígnea
2 Na+ + 2 e- 2 Na
2 Cl- Cl2 + 2 e
-
2 Na+ + 2 Cl- 2 Na + Cl2
Cátodo:
Ânodo:
Reação global:
2 NaCl 2 Na+ + 2 Cl-
2 H2O 2 H
+ + 2 OH-
2 H+ + 2 e- H2
2 Cl- Cl2 + 2 e
-
2 NaCl(aq) + 2 H2O(l) 2 Na
+
(aq) + 2 OH
-
(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Eletrólise em meio aquoso - NaCl(aq)
solução cátodo
ânodo
Cátodo:
Ânodo:
Solução: