Química - Eletroquímica

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Química
Eletroquímica
Pilhas Eletroquímicas
● Celas ou Células Galvânicas
● Reações redox espontânea
● DDP positiva
● Aproveitadas para gerar corrente
● Bateria é uma associação de pilhas
● Pilha de Daniell
● A corrente elétrica sempre nega o
fluxo dos elétrons, ou seja se os
elétrons vão para um lado a
corrente vai pro oposto
● Há uma diferença de potencial
gerada pela reação de redução e
oxidação, respectivamente no zinco
e no cobre
● Os elétrons saem do zinco passam
pelo fio condutor e vão para a placa
de cobre
● Anodo= Zinco - o que é corroído, ou
seja, oxidado
● Cátodo= Cobre - o que ganha
massa, ou seja, o reduzido
● A ponte salina no processo tem a
função de equilibrar as cargas dos
íons
Corrosão
● é uma reação redox espontânea que
ocorre no ambiente
● Para ocorrer a reação precisamos ter:
𝑀𝑒𝑡𝑎𝑙 + 𝑂
2
+ 𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒
● Métodos de prevenção do metal
● Pintura: tinta, zarcão ( )𝑃𝑏
3
𝑂
4
● Metais banhados: Ouro, Prata,
Cobre
● Galvanização: recobrimento de um
metal em relação ao outro,
principalmente zinco
● Metal de Sacrifício: Um metal se
oxida no lugar do outro (basta ter
contato)
○ E°red(metal de
sacrifício)<E°red(metal protegido)
○ E°red = Potencial de redução
Células de Combustível
● Pilha comum: Reagentes armazenados
internamente
● Célula de combustível: Reagentes
armazenados externamente
● Converte a energia química
armazenada nos reagentes em energia
elétrica de modo contínuo
Eletrólise
● São reações redox não espontâneas,
forçadas por corrente elétrica
(contínua)
● DDP negativa
● A eletrólise consome corrente elétrica
para ocorrer
● Usos da eletrólise
● Refinamento de metais: Eletro
Refinamento
● Proteção de metais: Eletrodeposição
● Indústria de cloro-álcalis
● Produção de alumínio metálico
● Conceitos gerais
● É feita em uma cuba eletrolítica,
possui eletrodos inertes, conectados
por um fio condutor em um
ambiente externo
● Sempre ocorre em corrente
contínua
● Toda eletrólise precisa do gerador
de corrente contínua que passará a
corrente elétrica por um líquido com
íons, que é chamado de eletrólito.
● No eletrólito ficam imersos dois
eletrodos, que geralmente são
inertes, feitos de platina ou de
grafita, sendo que um é o cátodo
(polo negativo) e o outro é o ânodo
(polo positivo).
● Na cuba eletrolítica, os elétrons
emergem do ânodo (pólo positivo na
eletrólise), onde ocorre a oxidação,
isto é, a perda de elétrons, e
chegam ao gerador pelo seu polo
positivo (cátodo).
Eletrólise ígnea
● Acontece na ausência total de água
● Compostos iônicos fundidos
● Deixa íons livres
● Ânodo atrai os ânions no processo de
oxidação
● Cátodo atrai os cátodos no processo
de redução
● Criolita: agente fundente de uma
eletrólise ígnea, sem ele a reação teria
um alto grau de temperatura
Eletrólise aquosa
● Possui água como solvente
● A água atua no processo eletrolítico
● Dissociação: os íons se separam
● Auto ionização: as moléculas da água
se quebram nelas mesmas
Leis de Faraday
● 1° Lei
● “A massa de uma substância
formada ou transformada por
eletrólise é diretamente
proporcional à quantidade de carga
elétrica que atravessa o sistema de
um eletrodo a outro.”
● Ou seja, o que ocorrer com a carga
elétrica do sistema, também ocorre
com a massa da substância
● A carga elétrica é simbolizada pela
letra Q e pode ser calculada pela
multiplicação da intensidade de
corrente elétrica aplicada (i) pelo
tempo (t):
● 𝑄 = 𝑖 · 𝑡
● 2° Lei
● Esse valor (9,65 . 104 C) ficou
conhecido como constante de
Faraday e simbolizado pela letra F,
em homenagem ao trabalho desse
cientista.