Eletroquímicaé o estudo das reações químicas que produzem corrente elétrica ou sãoproduzidas pela corrente elétrica.

Conceitos: Oxidação é a perda de elétrons.•Redução é o ganho de elétrons.•Reação de oxi-redução é quando há transferência de elétronsOxidante é o elemento ou substância que provoca oxidações (ele próprio irá reduzir-se).•Redutor é o elemento ou substância que provoca reduções (ele próprio irá oxidar-se)

Nos íons simples, o número de oxidação é a carga elétrica real do íon. Nos compostos covalentes, o número de oxidação é a carga elétrica que o átomo iria teoricamente adquirir se houvesse ruptura da ligação covalente, ficando os elétrons com o átomo mais eletronegativo.

PilhasA primeira pilha elétrica foi criada em 1800 pelo cientista italiano Alessandro Volta. Essa pilha era constituída por um conjunto de duas placas metálicas, de zinco e cobre, chamadas eletrodos(do grego, percurso elétrico), e por algodão embebido em solução eletrolítica, ou seja, que conduz corrente elétrica. Cada conjunto de placas e algodão forma uma célula ou cela eletrolítica.Essa descoberta foi aperfeiçoada em 1836 por John Frederick Daniell, que dividiu a cela eletrolítica de sua pilha em duas partes (duas semicelas).

Medidas dos potenciaisELETRODO-PADRÃO DE HIDROGÊNIOé impossível medir os valores absolutos de altitudes, potenciais elétricos, energias potenciais, etc.; isso nos obriga a fazer medidas em relação a um padrão arbitrário, como é, por exemplo, o nível do mar , considerado como altitude zero.Analogamente, é impossível medir o potencial absoluto de um eletrodo metálico. Sendo assim,tornou-se necessário adotar um padrão (definido arbitrariamente) e atribuir a esse padrão um determinado valor (também de modo arbitrário). No caso das medidas eletroquímicas, o padrão escolhido foi denominado eletrodo-padrão (ou eletrodo normal) de hidrogênio. E por que de hidrogênio? Porque o H+é o cátion mais comum em soluções aquosas, já que ele se forma pela dissociação da água.Vamos considerar esse eletrodo em condições-padrão, isto é:•concentração de 1 mol/L;• temperatura 25 °C;• pressão 1 atm.o eletrodo de hidrogênio, que consiste em um fio de platina (Pt) no interior de um tubo de vidro preenchido com gás hidrogênio (H2)*. O fio de platina está ligado a uma placa de platina em que o H2(g)fica adsorvido, e a platina não participa da reação. O conjunto está imerso em uma solução ácida. foi atribuído a este eletrodo o valor zero.

Pela análise da tabela, podemos perceber que o Li+(aq)apresenta o menor potencial de redução (E0= –3,04 V) e que o F2(g)apresenta o maior potencial de redução (E0= +2,89 V) Como o F2(g)apresenta o maior potencial de redução, ele é o melhor oxidante.Por ser a redução um processo inverso à oxidação, quanto maior o E0red de uma espécie, menor será sua facilidade em sofrer oxidação, ou seja, quanto maior o Ered, menor será o Eoxi.

Cálculo da voltagem (∆E) das pilhas

o ∆E é medido na chamada condição-padrão. Nessas condições, a diferença de potencial da pilha será representada por ∆E0.

Espontaneidade de uma reaçãoSe o ∆E0 calculado for positivo, a reação será espontânea, caso contrário, se o ∆E0 for negativo, a reação não será espontânea.

CORROSÃO E PROTEÇÃO DE METAISCorrosão é a deterioração de metais pelo processo eletroquímico que ocorre nas reações de óxido-redução

PROTEÇÃO COM ELETRODO OU METAL DE SACRIFÍCIOEsse metal se oxida e evita a corrosão do ferro, sendo, por isso, chamado de metal de sacrifício. Um metal normalmente utilizado com essa finalidade é o magnésio.

REVESTIMENTO DO FERROUma maneira muito comum de proteger um metal da corrosão é a aplicação de uma fina camada de outro metal para revestimento. Um dos metais mais utilizados para revestir o ferro é o zinco, que forma o ferro galvanizado. Outro metal utilizado é o estanho.

ELETRÓLISEÉ um processo não-espontâneo, em que a passagem de uma corrente elétrica através de um sistema líquido, no qual existam íons, produz reações químicas.As eletrólises são realizadas em cubas eletrolíticas, nas quais a corrente elétrica é produzida por um gerador (pilha). Nesse sistema, os eletrodos são geralmente inertes, formados por platina ou grafita (carvão).As substâncias que serão submetidas à eletrólise podem estar liquefeitas (fundidas) ou em solução aquosa.

ELETRÓLISE ÍGNEANa eletrólise ígnea, a substância pura está no estado líquido (fundida)

ELETRÓLISE EM MEIO AQUOSONesse tipo de eletrólise devemos considerar não só os íons provenientes do soluto, mas também os da água, provenientes de sua ionização.

ELETRÓLISE EM SOLUÇÃO AQUOSA COM ELETRODOS ATIVOS (OU REATIVOS)eletrólise de H2SO4 em solução aquosa diluída, com eletrodos de cobre. Na solução aquosa, temos as seguintes ionizações: O pólo - tem, como única opção, a descarga do H+. O pólo + , porém, poderia optar por retirar elétrons do SO42# ou do OH# ou, agora, do próprio anodo (que é o metal cobre) Como essa última oxidação é mais fácil, ela será, sem dúvida, a preferida.Teremos, então, o esquema:

eletrólise de NiSO4 em solução aquosa diluída, com anodo de níquel Lembrando que agora o pólo - tem duas opções (descarregar o H+ ou o Ni2"), concluímos, pela tabela de potenciais-padrão, que a descarga do Ni2" é a mais fácil, e chegamos ao esquema:

ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETRÓLISEFaraday descobriu que íons de um metal são depositados no estado sólido quando uma corrente elétrica circula através de uma solução iônica de um sal do metal. Na eletricidade, a quantidade de elétrons que passa por um circuito elétrico corresponde à idéia de quantidade de eletricidade (Q) e é medida em coulombs (símbolo C). A intensidade da corrente elétrica (i ) é o quociente entre a quantidade de eletricidade (Q) que passou por um circuito e o intervalo de tempo (∆t ) correspondente a essa passagem. Temos então:

Um segundo passo importante para a estequiometriados processos eletroquímicos foi dado por Millikan, em1913, quando determinou a carga de 1 elétron, encontrando o valor de 1,6023 " 10-19 coulomb. Com esse valor e com a constante de Avogadro (6,023 " 1023), podemos calcular a carga elétrica de 1 mol de elétrons: Constante de Faraday é a carga elétrica de 1 mol de elétrons e vale 96.500 coulomb /mol