Eletroquímica e Pilhas

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ELETROQUÍMICA 
Potencial Padrão de Redução
Eletrodo Padrão de Hidrogênio
Potencial é 0,000 V
para qualquer
temperatura
(convenção)
POTENCIAL PADRÃO
Exemplo: Calcule ∆Eo, sabendo que: 
  Zn2+ + 2e- → Zn° Eo Zn2+/Zno  =  – 0,76 V 
 Cu2+ + 2e- → Cu° Eo Cu2+/Cuo  =  + 0,34 V
   
 ∆Eo= 1,10 V
Dadas as semi-reações abaixo e seus respectivos potenciais
padrão de redução, ordene as espécies Zn, Cu e H2 em ordem
crescente de tendência a reduzir e tendência de oxidar. Escreva
uma reação em que ocorre liberação de gás envolvendo duas
destas espécies
Exercícios
Zn2+ + 2e- → Zn(s) E° = - 0,763 V
Cu2+ + 2e- → Cu(s) E° = + 0,342 V
2H+ + 2e- → H2(g) E° = 0,000 V
Fe° + Cu2+(SO4)2- → Cu° + Fe2+(SO4)2- 
EQUAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO
	O ferro metálico perde elétrons e os transfere ao íon cobre do sulfato. Como conseqüência, o íon cobre reduz-se a metal e o ferro oxida-se a íon, indo para a solução com o sulfato. 
	Fe° + Cu2+(SO4)2- → Cu° + Fe2+(SO4)2- 
	As semi-reações ou reações parciais para representar a oxidação e a redução:
	 Reação de oxidação: Fe° → Fe2+ + 2e- 
Reação de redução: Cu2+ + 2e- → Cu° 
EFe2+/Fe = -0,44V 
ECu2+/Cu = +0,34V
CELULAS GALVÂNICAS
As reações de oxidação e redução acontecem em ambientes separados 
Os elétrons liberados na oxidação percorrem um fio e chegam ao local da redução, proporcionando a corrente elétrica. 
Cátodo: local onde ocorre a redução de um cátion. 
Ânodo: local onde ocorre a oxidação, um metal de potencial de oxidação maior que o do cátion. 
Eletrodo: material condutor elétrico onde ocorrem as reações. 
Eletrólito: solução ou "pasta" contendo um composto iônico. 
Ponte salina: uma ligação entre os locais de oxidação e de redução, que permite a passagem de íons.
Pilha de Volta 
Alessandro Giuseppe Volta 
 (1745 - 1827)
Sentido da corrente elétrica Convencionamos que a corrente nos metais seja constituída por movimento de partículas positivas imaginárias que se desloquem do cobre para o zinco. 
eo-
Redução
cátodo
oxidação
ânodo
Pilha de Daniell 
John Frederic Daniell (1790-1845)
Pilha seca 
RECARGA DA PILHA
	Conectar por um gerador (G) de corrente elétrica 
	Este gerador terá "força" suficiente para "devolver os elétrons à placa de zinco, forçando a redução dos íons Zn2+ a metal novamente. Do outro lado, o gerador irá "tirar" os elétrons do cobre metálico, oxidando-o a Cu2+. 
	Os ânions deverão, portanto, voltar ao lugar onde a solução de Cu+2 SO4-2 será refeita. 
	As posições do cátodo (redução) e do ânodo (oxidação) inverteram. 
GALVANOPLASTIA
	É o processo pelo qual um metal é recoberto por uma fina camada de outro metal, depositado por uma corrente elétrica. É desta maneira que os metais são cromeados, niquelados, dourados ou prateados como nas maçanetas de portas, chaves, bijuterias e acessórios de veículos. 
	 O processo de galvanoplastia é como na recarga de uma pilha, onde o cátodo é o objeto que se quer recobrir e a sua solução feita com um cátion do metal a depositar. O ânodo será uma placa do mesmo metal, que será corroída com o tempo. O metal ânodo será transferido para o cátodo. 
ELETRÓLISE
	 É o processo no qual usamos uma corrente elétrica para quebrar uma molécula, obtendo novos produtos. 
	Um exemplo disto é a obtenção do metal alumínio a partir do seu óxido: 
	
 
 2 Al2O3 → 2 Al° + 3 O2 
	 oxi.: 2 O2- → O2 + 2 e- 
	 red.: Al3+ + 3 e- → Al° 
ÂNODO (oxidação)
pilha: fornece elétrons, sinal negativo 
eletrólise : recebe elétrons dos ânions do eletrólito e tem sinal positivo.
CÁTODO (redução) 
pilha: recebe elétrons e tem sinal positivo 
eletrólise : fornece elétrons dos cátions do eletrólito e tem sinal negativo.
Em princípio qualquer pilha pode ser convertida em célula eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente, superior à tensão produzida pela pilha.
Acumulador de chumbo
	É o mais comum. São desse tipo os acumuladores que se usam nos automóveis. 
	Vimos, nas pilhas de Volta e de Daniell que, enquanto elas funcionam, o eletrodo de zinco vai se gastando, transformando-se em sulfato de zinco, e que é dessa reação química que provém a energia elétrica da pilha. Se quisermos restaurar as condições primitivas dessas pilhas, precisamos usar novo eletrodo de zinco. Mas, existem pilhas nas quais, para se restaurarem as condições iniciais, não é necessária a substituição de eletrodo, mas, basta passar por elas uma corrente elétrica em sentido oposto ao sentido da corrente que elas fornecem. São chamadas pilhas secundárias, ou acumuladores, sendo este último nome o mais conhecido