Post on 10-Jul-2020
ELETROQUÍMICA
LQRQ 2
Prof Paulo Correia 2o Semestre|2017
Visão geral da aula
Células galvânicas Semi reações Montagem experimental Anodo | Catodo Potencial Diagrama de célula
Conceitos fundamentais Número de oxidação Oxidação | Redução Agente redutor | agente oxidante
Fontes recomendadas: livros do Kotz ou Atkins
Reação eletroquímica
Zinco metálico 𝒁𝒏𝟎 + sulfato de cobre II (𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒)
Clique aqui para ver o vídeo (1m01s)
O que ocorreu com 𝒁𝒏𝟎?
𝒁𝒏𝟎(𝒔) → 𝒁𝒏𝟐+(𝒂𝒒)
Perda de 2𝒆−: aumento do Nox
O zinco metálico sofreu oxidação
𝒁𝒏𝟎 𝒔 → 𝒁𝒏𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝟐𝒆−
Semi-reação de oxidação
O que ocorreu com 𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒?
𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 𝒔 → 𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝑺𝑶𝟒𝟐−(𝒂𝒒)
Ganho de 2𝒆−: diminuição do Nox
O cátion 𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 sofreu redução
Semi-reação de redução
O sal está dissolvido em água
𝑪𝒖𝟐+(𝒂𝒒) → 𝑪𝒖𝟎(𝒔)
𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝟐𝒆− → 𝑪𝒖𝟎(𝒔)
Reação REDOX
𝒁𝒏𝟎 𝒔 : sofre oxidação e é agente redutor
Semi-reação de redução
𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝟐𝒆− → 𝑪𝒖𝟎(𝒔)
𝒁𝒏𝟎 𝒔 → 𝒁𝒏𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝟐𝒆−
Semi-reação de oxidação
𝒁𝒏𝟎 𝒔 + 𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 → 𝒁𝒏𝟐+ 𝒂𝒒 + 𝑪𝒖𝟎(𝒔) Equação global
𝑪𝒖𝟐+ 𝒂𝒒 : sofre redução e é agente oxidante
CÉLULAS GALVÂNICAS
Pilhas: produzem corrente elétrica
Como os componentes a seguir devem ser organizados para montar
uma pilha? Indique a localização dos componentes utilizando os
números da figura e explique o funcionamento da pilha.
• Barra de cobre metálico (Cu0)
• Barra de zinco metálico (Zn0)
• Fio condutor
• Solução de sulfato de cobre II (CuSO4)
• Solução de sulfato de zinco (ZnSO4)
• Solução de sulfato de sódio (NaSO4)
Pilha
Anodo (−): local onde ocorre a oxidação
Catodo (+): local onde ocorre a redução
Ponte salina: mantém o balanço de cargas
Pilha
Potencial da pilha (FEM)
Tendência a sofrer redução e oxidação
FEM: diferença de potencial entre catodo e anodo
Potencial da pilha (FEM) Potencial (E) é medido em volts (1V = 1 Joule/ Coulomb)
1atm
25oC
1 mol/L
Pilha de Zn e Cu
• Catodo: redução (cobre)
• Anodo: oxidação (zinco)
• Semi-reação de oxidação: Zn0(s) Zn+2
(aq) + 2e- E0 = + 0,76 V
• Semi-reação de redução: Cu+2(aq) + 2e- Cu0
(s) E0 = + 0,34 V
• Equação global: Zn0(s) + Cu+2
(aq) Cu0(s) + Zn+2
(aq)
• Potencial da pilha é igual a soma dos potenciais das semi-reações
E0 = + 0,34 + (+ 0,76) = + 0,34 + 0,76
E0 = + 1,10 V
Diagrama de célula
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Anodo (–): semi-reação de oxidação
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Catodo (+): semi-reação de redução
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Ponte salina
Diagrama de célula Zn(s)IZn2+
(aq)IICu2+(aq)ICu(s)
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Anodo (–): semi-reação de oxidação E0 = + 0,76 V
Zn(s)IZn2+(aq)IICu2+
(aq)ICu(s)
Catodo (+): semi-reação de redução E0 = + 0,34 V
E0 = + 1,10 V (Espontâneo)
Cu(s)ICu2+(aq)IIZn2+
(aq)IZn(s)
Cu(s)ICu2+(aq)IIZn2+
(aq)IZn(s)
Anodo (–): semi-reação de oxidação E0 = – 0,34 V
Cu(s)ICu2+(aq)IIZn2+
(aq)IZn(s)
Catodo (+): semi-reação de redução E0 = – 0,76 V
E0 = – 1,10 V (Não é espontâneo)
Diagrama de célula Considere as seguintes células galvânicas 1-3:
1) Ni(s)|Ni2+(aq)||Ag+
(aq)|Ag(s)
2) Al(s)|Al3+(aq)||Ni2+
(aq)|Ni(s)
3) Fe(s)|Fe2+(aq)||Ag+
(aq)|Ag(s)
Para cada uma delas:
a) Escreva as semi-reações de oxidação e redução.
b) Escreva a reação global.
c) Indique os agentes oxidante e redutor.
d) Esquematize os componentes da pilha (itens 1-6).
e) Identifique o anodo, o catodo e o sentido do fluxo de elétrons.
f) Calcule o potencial da célula.
Consulte a tabela de potencial de redução padrão.