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Eletroquímica
Professora: Nara Lúcia de Oliveira
HISTÓRICO 
1800 –ALESSANDRO VOLTA
Ele empilhou pequenos discos
de zinco e cobre, separando-os
com pedaços de um material
poroso (feltro) embebidos em
uma solução aquosa de H2SO4
(boa condutora).
Eletroquímica
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.
Eletroquímica
“Eletroquímica é o estudo das reações
nas quais ocorre conversão de energia
química em energia elétrica e vice-versa.
Numa pilha galvânica ocorre a conversão de
energia química em energia elétrica, já numa
eletrólise ocorre a conversão de energia
elétrica em energia química”.
Eletroquímica
Em eletroquímica estudamos as reações de oxirredução
que geram ou consomem energia.
Reatividade dos Metais
Nomenclatura Eletroquímica
A seguir está descrita a nomenclatura hoje utilizada no estudo da eletroquímica
ELETRODOS: São assim chamadas as partes metálicas que estão em contato com a
solução dentro de uma célula eletroquímica.
ÂNODOS: São os eletrodos pelo qual a corrente elétrica que circula numa célula
ENTRA na solução.
CÁTODOS: São os eletrodos pelo qual a corrente elétrica que circula numa célula
DEIXA a solução.
ELETRÓLITOS: São assim chamadas todas as soluções que CONDUZEM a corrente
elétrica.
ÍONS: São assim chamadas as partículas carregadas que se movimentam na solução.
Nomenclatura Eletroquímica
OBS. Lembrando que o sentido convencionalmente adotado para a corrente
elétrica é o sentido oposto ao da movimentação dos elétrons, ânodo e cátodo podem ser
redefinidos como segue:
ÂNODO: Eletrodo do qual saem os elétrons para o circuito externo da célula.
CÁTODO: Eletrodo no qual entram os elétrons através do circuito externo da célula.
CÉLULA ELETROQUÍMICA: Todo sistema formado por um circuito externo que
conduza a corrente elétrica e interligue dois eletrodos que estejam separados e
mergulhados num eletrólito.
Equilíbrio Oxidação – Redução
Conceitos Eletroquímica é o estudo
das reações químicas nas quais partículas
carregadas (íons ou elétrons) atravessam
a interface entre duas fases da matéria,
tipicamente uma fase metálica (o
eletrodo) e uma fase líquida de solução
condutora, ou eletrólito.
Equilíbrio Oxidação – Redução
As reações de oxidação e redução envolvem a
transferência de elétrons de uma espécie molecular
ou iônica para outra. A oxidação é a perda de elétrons
por uma dada espécie, e a redução, a fixação destes
por uma espécie. As reações de oxidação e redução
se desdobram em dois processos elementares ou
reações parciais; uma envolve a doação de elétrons, e
a outra, a fixação de elétrons.
Equilíbrio Oxidação – Redução
Equilíbrio Oxidação – Redução
Redução e oxidação ocorrem concomitantemente, e duas
meias reações se combinam para dar uma oxi-redução (dupla redox).
Para o caso geral, a oxi-redução é dada como:
Equilíbrio Oxidação – Redução
Assim, uma reação de oxi-redução envolve a reação de um
redutor (B red) com um oxidante (A ox). O redutor ou agente redutor
é o reagente que perde elétrons e então é oxidado. O oxidante ou
agente oxidante ganha elétrons e então é reduzido.
Células Eletroquímicas
As células eletroquímicas são dispositivos,
apropriados para o processamento de reações de
oxidação-reduções, que consistem, essencialmente, em
dois elétrodos, por exemplo, metálicos, submersos em
uma mesma solução de um eletrólito ou em soluções
de eletrólitos diferentes em contato eletrolítico. O
elétrodo no qual ocorre a oxidação é chamado de
ânodo, e o elétrodo no qual ocorre a redução, catodo.
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
ELÉTRONS
PONTE SALINA
CÁTIONSÂNIONS
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Desgaste da placa (corrosão)
Oxidação do metal ( Zn/Zn2+)
ÂNODO
Polo negativo ( - )
Concentra a solução pela
oxidação do metal a íon
Aumento de massa da placa 
Redução do íon (Cu2+/Cu)
CÁTODO
Polo positivo ( + )
Diluição da solução pela redução do
íon da solução
CÁTODO
Polo +
ÂNODO
Polo -
Ponte Salina
Finalidade:
Permitir o escoamento de íons de
uma semi cela para outra, de modo
que cada solução permaneça sempre
eletricamente neutra.
Potencial de uma pilha
O Potencial de um pilha é medido
experimentalmente por um aparelho denominado
VOLTIMETRO, cujo objetivo é medir a força
eletromotriz (fem ou E) da pilha.
O valor indicado pelo voltímetro, em volts
(V), corresponde a diferença de potencial ou ddp
(E) de uma pillha, e depende das espécies químicas
envolvidas, das suas concentrações e da temperatura.
Potencial de um Eletrodo
Potencial normal (ou Padrão) do Eletrodo
Símbolo = Eº
Unidade = volt (V)
Conceito: é a grandeza que mede a capacidade que o eletrodo possui de sofrer oxi-redução nas condições
padrão
Condição Padrão
Concentração da solução: 1 mol/L;
Pressão: 1 atm
Temperatura: 25o.C
TABELA POTENCIAIS PADRÃO
Observe a pilha abaixo e indique:
a) O ânodo da pilha.
b) O pólo positivo da 
pilha.
c) O eletrodo que sofre oxidação.
d) Calcule o E da pilha. 
e) Escreva a notação 
oficial da pilha.
Aplicando nossa aula
RESOLUÇÃO
a) O ânodo da pilha.
b) O pólo positivo da pilha.
c) O eletrodo que sofre oxidação.
Sofre oxidação 
ÂNODO 
Pólo Negativo 
Sofre redução 
CÁTODO 
Pólo Positivo 
MENOR POTENCIAL DE 
REDUÇÃO 
MAIOR POTENCIAL DE 
REDUÇÃO 
Eletrodo de chumbo
Eletrodo de Prata
Eletrodo de Chumbo
d) Calcule o E da pilha. 
Maior potencial 
de redução
Menor potencial 
de redução
E = E0redução - E
0
redução
maior menor
E = E0Ag - E
0
Pb
E = + 0,92 V
E = + 0,79 - (-0,13)
e) Escreva a notação oficial da 
pilha.
Pb0/Pb2+ // Ag+/Ag0
Pólo –
Oxidação
ÂNODO
Pólo +
Redução
CÁTODO
Ponte salina
Considere a notação oficial da pilha e responda as questões:
Cr/Cr3+ // Ni2+/Ni 
a) O pólo negativo da pilha.
b) O cátodo da pilha.
c) Escreva as semi-reações da pilha e a reação global da pilha.
Dados: E0 red a 25o.C e soluções 1mol/L
Cr3+ + 3e-  Cr E0 = -0,41 V
Ni2+ + 2e-  Ni E0 = -0,24 V
Menor potencial de redução (sofre oxidação)
Maior potencial de redução (sofre redução) 
Eletrodo onde ocorre oxidação - Cr
Eletrodo onde ocorre redução - Ni
2Cr  2Cr3+ + 6e- (x2)semi-reação de oxidação 
semi-reação de redução 3Ni2+ + 6e-  3Ni (x3)
REAÇÃO GLOBAL: 2 Cr + 3Ni2+  2 Cr3+ + 3Ni
Cr/Cr3+ // Ni2+/Ni 
Dados: E0 red a 25o.C e soluções 1mol/L
Cr3+ + 3e-  Cr E0 = -0,41 V
Ni2+ + 2e-  Ni E0 = -0,24 V
d) Calcule o E da pilha. 
E = E0redução - E
0
redução
maior menor
E = E0Ni - E
0
Cr
E = + 0,17 V
E = - 0,24 - (-0,41)
TIPOS DE ELETRODOS
Eletrodos de Referência
• Eletrodo de Hidrogênio
• Eletrodo de Prata/Cloreto de Prata
• Eletrodo de Calomelanos
Eletrodos indicadores
• Eletrodos metálicos de 1º, 2º e 3º ordem e Oxido redução
• Eletrodos de Membrana
ELETRODOS DE REFERÊNCIA
Em aplicações eletroanalíticas, é desejável que um dos eletrodos tenha potencial
conhecido, constante e completamente insensível à composição da solução em estudo.
Eletrodo de referência ideal:
• Reversível e obedece a eq. de Nernst;
• Exibe potencial constante com o tempo;
• Retorna ao seu potencial original após submetido a pequenas correntes;
• Exibe baixa histerese com variações de temperatura
ELETRODO DE HIDROGÊNIO
O hidrogênio é um gás, e por isso utilizamos
um eletrodo inerte, ou seja, um material não reativo
que conduz corrente elétrica; normalmente esse
eletrodo é a platina. O gás H2 é borbulhado em
torno do eletrodo da platina que está mergulhado
numa solução que contém íons H+. O hidrogênio
fica detido na superfície da platina.
ELETRODO DE PRATA/CLORETO DE PRATAELETRODO DE CALOMELANO
ELETRODOS INDICADORES
Determinação rápida e seletiva de vários cátions e ânions através de medida
potenciométrica direta conhecidos como
eletrodos íon-seletivo alta seletividade
• algumas vezes  eletrodos pÍon  sinal analítico na saída é registrado como função p,
tal como pH
Eletrodo metálico: potencial no eletrodo metálico deriva da tendência de uma
reação redox ocorrer na superfície do metal. Eletrodo de membrana: potencial se deve a um
potencial de junção entre a membrana que separa a solução do eletrodo da solução da
espécie a ser analisada.
ELETRODOS INDICADORES METÁLICOS
• É um eletrodo sensível à espécie iônica interessada
• Quando imerso na solução de estudo, responde assumindo um
potencial que é função da atividade daquela espécie iônica.
• Muitos eletrodos usados em potenciometria apresentam
respostas seletivas.
• São classificados como: eletrodos de primeira classe, eletrodos
de segunda classe, eletrodos de terceira classe e eletrodos
redox.
ELETRODO DE 1ª CLASSE
Está em equilíbrio direto com o cátion derivado do metal do eletrodo.
ELETRODO DE 1ª CLASSE
• Não são muitos seletivos e não respondem
somente para os seus cátions, mas também
para outros cátions que são facilmente
reduzidos.
• Alguns eletrodos de primeira classe só
podem ser empregados em meio neutro ou
básico porque eles se dissolvem na presença
de ácidos (ex: Zn e Cd).
ELETRODO DE 2ª CLASSE
• Responde à atividade com o qual o seu íon forme um precipitado ou
um complexo estável.
ELETRODO DE 3ª CLASSE
Um eletrodo metálico pode, sob
determinadas circunstâncias, ser
construído para responder a um cátion
distinto. Consiste de um metal em contato
com um sal pouco solúvel (ou um
complexo fracamente ionizado) do próprio
metal e um sal levemente mais solúvel (ou
um complexo levemente mais ionizado) de
um segundo metal. É muito pouco
utilizado.
ELETRODOS DE MEMBRANA
• determinação rápida e seletiva de vários cátions e ânions através
de medida potenciométrica direta conhecidos como eletrodos
íon-seletivo ;
• alta seletividade;
• Eletrodo metálico: potencial no eletrodo metálico deriva da
tendência de uma reação redox ocorrer na superfície do metal.
• Eletrodo de membrana: potencial se deve a um potencial de
junção entre a membrana que separa a solução do eletrodo da
solução da espécie a ser analisada.
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• Solubilidade mínima - muitas membranas são preparadas a partir de moléculas
grande ou de agregados moleculares tais como sílica (vidro) ou resinas
poliméricas.
• Condutividade elétrica - deve exibir alguma mesmo que pequena.
• Condução é realizada através da migração de íons de carga unitária dentro da
membrana.
• Reatividade seletiva ao analito - deve ser capaz de ligar-se de forma seletiva com
o analito (troca iônica, cristalização e complexação).