9. ELETROQUÍMICA
Energia química Energia elétrica
Cela (célula) Eletroquímica (galvânica)
PILHA
Energia química Energia elétrica
CELAS ELETROQUÍMICAS
Energia elétrica Energia química
10. REAÇÃO ESPONTÂNEA E PILHAS
Aproveitamento dos Construção de celas eletroquímicas
processos espontâneos (pilhas)
Pilhas
1- Concentração
2 - Precipitação
diluição
expansão
3 - Neutralização
4 - Redox
12. ANODO CATODO
OXIDAÇÃO REDUÇÃO
A A+m + me- B+n + ne- B
REAÇÃO TOTAL
Se m = n A + B+n A+n + B
Se m n nA + mB+n nA+m + mB
Representação da pilha (representação de barras)
Anodo Sol. A Sol. B Catodo
fluxo de e-
13. Processo em cada Transferência de elétrons
semi-pilha (Oxiredução)
Reação de oxiredução
Co3+(aq) + Cr2+(aq) Co2+(aq) + Cr3+(aq)
Co2+ perde 1 e- Co3+
Co3+ ganha 1 e- Co2+
Doador de e- = Agente Redutor (doador sofre oxidação)
Receptor de e- = Agente Oxidante (receptor sofre redução)
15. Número de oxidação é a carga fictícia
atribuída a átomos ou moléculas de
acordo com certas regras
Não tem significado físico, não representa carga real!
Pode ser: 0, +, -, inteiro ou fracionário.
16. Regras
1 – Elemento livre: n de oxidação = 0
2 – Oxigênio: n de oxidação = -II
Exceto quando:
- Em compostos com flúor (onde é +);
- Em peróxidos (-O-O-): no de oxidação é -I;
- Em hiperóxidos (O2-): no de oxidação é -½.
3 – Hidrogênio: n de oxidação: = +I
Exceto quando:
- Em hidretos metálicos (onde é - );
4 – Molécula neutra: no de oxidação: = 0
5 – Íons: no de oxidação = carga real do íon
18. BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES REDOX
MÉTODO DA SEMI-REAÇÃO
Passos:
1- Identificar as espécies que estão sofrendo oxidação e redução;
2 - Escrever separadamente as semi-reações de oxidação e redução;
3-
a) Fazer o balanço das espécies que alteram o número de oxidação;
b) Fazer o balanço dos H e O:
- adicionando H+ (meio ácido)
- adicionando OH- (meio básico) e
- H2O conforme a necessidade
4 - Fazer o balanço de cargas por meio de elétrons;
5 - Combinar as semi-reações de modo a fazer o balanceamento total de e-.
19. EXEMPLO 1 – MEIO ÁCIDO
S2O32- + Cr2O72- H+ SO42- + Cr3+
PASSO 1: IDENTIFICAR AS ESPÉCIES
PASSO 2: ESCREVER AS SEMI-REAÇÕES
22. EXEMPLO 2 – MEIO BÁSICO
CrO42- + HSnO2- OH- Cr(OH)3 + Sn(OH)62-
PASSO 1: IDENTIFICAR AS ESPÉCIES
PASSO 2: ESCREVER AS SEMI-REAÇÕES
23. PASSO 3: Fazer o balanço das espécies que alteram o número de oxidação!
a) OXIDAÇÃO
4 OH- +HSnO2- Sn(OH)6-2
H2O = H+ + OH-
5H 6H
H2O + 4 OH- +HSnO2- Sn(OH)6-2 + OH-
24. PASSO 3: Fazer o balanço das espécies que alteram o número de oxidação!
b) REDUÇÃO
CrO42- Cr(OH)3
O=4 O=3 e H=3
CrO42- Cr(OH)3 + OH-
O=4 O=4 e H=4
Faltam 4H
4H2O + CrO42- Cr(OH)3 + OH- + 4OH-
5 OH-
30. b) Expansão Gasosa
Eletrodo de referência
- Usado como referência para a medida dos potenciais de
outras semi-pilhas
Negro de Pt = platina finamente dividida (catalizador)
35. 3) Pilha de precipitação
Ag(m) + Cl- (aq) Ag Cl + e- (ANODO)
Ag+ + e- Ag (m) (CATODO)
Ag+ (aq) + Cl- (aq) AgCl (s) (PILHA)
36. [Ag+ ] EM SOLUÇÃO?
Kps = [Ag+][Cl-]
[Cl-] = 1 M [Ag+] = Kps/[Cl-]
REPRESENTAÇÃO DA PILHA
Ag(m)Ag+(Kps M), Cl- (1 M) Ag+(1 M) Ag(m)
fluxo de e-
37. 4) Pilha redox
Zn (m) Zn2+ + 2e-
anodo
Cu2+ + 2e- Cu (m)
catodo
Zn (m) + Cu2+ (aq, 0,2 M) Cu (m) + Zn2+(aq, 0,1 M)
REPRESENTAÇÃO DA PILHA
Zn(m)Zn2+(aq. 0,1 M) Cu2+(aq. 0,2 M)Cu(m)
fluxo de e-