05. Eletroquímica Flashcards

Question 1

Q

Reações do oxirredução: o que são?

Answer

A

São as reações que envolvem a perda e o ganho de elétrons entre as substâncias participantes, ou seja, há transferência de elétrons. Com base nesse fluxo de elétrons, são construídas pilhas e baterias que geram energia elétrica.

Question 2

Q

Eletroquímica: o que é?

Answer

A

É o estudo das reações químicas que produzem corrente elétrica ou das reações que são produzidas pela corrente elétrica.

Question 3

Q

Reações do oxirredução: o que é oxidação?

Answer

A

<ul>
<li> É a perda de elétrons por um elemento químico;
</li><li> OxiDAR significa DAR elétrons, ↑ Nox.
</li></ul>

Question 4

Q

Reações do oxirredução: o que é redução?

Answer

A

<ul>
<li> É o ganho de elétrons por um elemento químico;
</li><li>REduzir significa REceber elétrons, ↓ Nox.
</li></ul>

Question 5

Q

Reações do oxirredução: o que é oxidante?

Answer

A

É o elemento ou substância que provoca oxidações (ele próprio se reduz).

Question 6

Q

Reações do oxirredução: o que é redutor?

Answer

A

É o elemento ou substância que provoca reduções (ele próprio se oxida).

Question 7

Q

Cálculo de Nox: substâncias simples?

Answer

A

O2, Cl2, N2, … é sempre igual a zero.

Question 8

Q

Cálculo de Nox: Nox fixos?

Answer

A

<ul>
<li><b>Família IA</b>: Nox = +1;
</li><li><b>Família IIA</b>: Nox = +2;
</li><li><b>Família IIIA</b>: Nox = +3;
</li><li><b>Família IVA</b>: Nox = +4 ou -4;
</li><li><b>Família VA</b>: Nox = +5 ou -3;
</li><li><b>Família VIA</b>: Nox = +6 ou -2;
</li><li><b>Ag</b>: Nox = +1;
</li><li><b>Zn</b>: Nox = +2;
</li><li><b>Al</b>: Nox = +3;
</li><li><b>F</b>: Nox = +-1.
</li></ul>

Question 9

Q

Cálculo de Nox: hidrogênio e oxigênio?

Answer

A

<ul>
<li>H: Nox = +1. Exceto nos hidretos metálicos, quando se junta com elementos da família IA ou IIA, que o seu Nox = -1.
</li><li>O: Nox = -2 Exceto nos peróxidos (compostos binários: Na2O2, H2O2,...), que o seu Nox = -1.
</li></ul>

Question 10

Q

Oxirredução: Qual o critério para o seu balanceamento?

Answer

A

Tornar o número de elétrons cedidos pelo redutor igual ao número de elétrons recebidos pelo oxidante.

Question 11

Q

Pilhas elétricas: Qual a ideia geral?

Answer

A

É separar o oxidante do redutor de modo que o os elétrons sejam cedidos pelo redutor (quem oxidou) ao oxidante (quem reduziu) através de um fio condutor externo.

Question 12

Q

Pilhas elétricas: O que é?

Answer

A

É um dispositivo que transforma energia química em elétrica por meio da reação espontânea de oxirredução.

Question 13

Q

Pilhas elétricas: Escreva a semirreação de oxidação do Zn

Answer

A

Zn⁰ → Zn²⁺ + 2^e-

Question 14

Q

Pilhas elétricas: Escreva a semirreação de redução do Cu

Answer

A

Cu²⁺ + 2^e- → Cu⁰

Question 15

Q

Pilhas elétricas: Qual a notação da pilha de zinco e cobre?

Answer

A

Zn⁰ | ZN²⁺ || Cu²⁺ | Cu⁰

Question 16

Q

Pilhas elétricas: Caracterize o cátodo

Answer

A

<ol>
<li>Polo: positivo - atrai elétrons;
</li><li>Reação: redução, pois recebe elétrons;
</li><li>Agente: oxidante - provoca a oxidação;
</li><li>Massa: deposição;
</li><li>Concentração: diminui, pois os íons da solução são atraídos pelo eletrodo.
</li></ol>

Question 17

Q

Pilhas elétricas: Caracterize o ânodo

Answer

A

<ol>
<li>Polo: negativo - repele elétrons;
</li><li>Reação: oxidação, pois cede elétrons;
</li><li>Agente: redutor - provoca a redução;
</li><li>Massa: corrosão;
</li><li>Concentração: aumenta, pois os átomos do eletrodo se ionizam e se soltam.
</li></ol>

Question 18

Q

Pilhas elétricas: Qual a função da membrana porosa?

Answer

A

Impedir a mistura das soluções e permitir a passagem dos íons, de modo a manter suas concentrações constantes.

Question 19

Q

Pilhas elétricas: O que é potencial de redução?

Answer

A

É a capacidade que determinado composto ou elemento tem de sofrer redução, sua capacidade de receber elétrons.

Question 20

Q

Pilhas elétricas: Potencial de redução - qual o padrão de referência?

Answer

A

É o padrão hidrogênio, 0 V.

Question 21

Q

Pilhas elétricas: Potencial de redução - como é utilizado?

Answer

A

<ul>
<li>Quem tiver o maior potencial, reduz (oxidante);
</li><li>Quem tiver o menor, oxida (redutor);
</li><li> Quem está acima, oxida (redutor);
</li><li> Quem está abaixo, reduz (oxidante).
</li></ul>

Question 22

Q

Pilhas elétricas: Como se calcula a ddp?

Answer

A

ddp = Eº oxidante - Eº redutor;

- ddp = Eº redução - Eº Oxidação.

Question 23

Q

Pilhas elétricas: Quando são espontâneas?

Answer

A

<ul>
<li> Quando a Eº ou ddp é > 0;
</li><li>Quando o elemento de > potencial de redução sofre redução; e
</li><li>Quando o elemento de < potencial de redução sofre oxidação;
</li></ul>

Question 24

Q

Pilhas elétricas: Quando são forçadas?

Answer

A

<ul>
<li> Quando a Eº ou ddp é < 0;
</li><li>Quando o elemento de > potencial de redução sofre oxidação; e
</li><li>Quando o elemento de < potencial de redução sofre redução.
</li></ul>

Question 25

Q

Pilhas elétricas: Como se dá a tabela de potencial de redução (do > para o

Answer

A

<ol>
<li>Halogênios;
</li><li>Metais nobres (Cu, Ag, Hg, Au,...);
</li><li>Hidrogênio (padrão);
</li><li>Metais comuns (Zn, Cr, Fe, Sn, Pb, ...);
</li><li>Metais terros;
</li><li>Metais alcalinos terrosos;
</li><li>Metais alcalinos.
</li></ol>

Question 26

Q

Pilhas elétricas: O que é uma bateria?

Answer

A

É uma associação em série de pilhas.

Question 27

Q

Pilhas elétricas: Pilha seca - quais são os seus componentes?

Answer

A

<ul>
<li>Barra de grafite: polo +;
</li><li>Pasta interna: MnO₂ → quem oxida. NH₄Cl Tem caráter ácido;
</li><li>Pasta externa: ZnCl₂ e NH₄Cl;
</li><li>Recipiente de zinco: polo -;
</li></ul>

Question 28

Q

Pilhas elétricas: Pilha seca - quais as consequências da umidade das pastas?

Answer

A

Dificulta a movimentação dos íons, limitando o rendimento e a vida útil da pilha, e impedindo o seu recarregamento.

Question 29

Q

Pilhas elétricas: Pilha alcalina - qual a diferença para a pilha seca?

Answer

A

<ul>
<li>O eletrodo NH₄Cl (ácido) é trocado pelo KOH (alcalino);
</li><li>As alcalinas duram +, mantém a voltagem constante por + tempo e produzem cerca de 50% + energia, porque o KOH é melhor condutor elétrico, ou seja, a resistência interna da pilha é </li></ul>

Question 30

Q

Pilhas elétricas: Células de combustível - o que são?

Answer

A

Ao contrário das pilhas, que armazenam energia, as células de combustível convertem continuamente energia química em energia elétrica.

Question 31

Q

Pilhas elétricas: Células de combustível - como é o seu funcionamento?

Answer

A

Se dá pela reação de combustão entre o hidrogênio e o oxigênio, produzindo água.

Question 32

Q

Pilhas elétricas: corrosão - o que é?

Answer

A

É uma deterioração dos metais provocada pro processos eletroquímicos (reações de oxirredução). O ferro enferruja porque se estabelece uma pilha entre um ponto e outro do ferro.

Question 33

Q

Pilhas elétricas: corrosão - por que o ferro enferruja?

Answer

A

Porque o ferro sempre contém pequenas quantidades de impurezas (outros metais). Assim, o ferro e as suas impurezas funcionam como os polos de uma pilha, possibilitando reações.

Question 34

Q

Pilhas elétricas: corrosão - como evitar?

Answer

A

Através da pintura de uma ou mais demãos de tinta à base de zarcão (Pb₃0₄).

Question 35

Q

Pilhas elétricas: corrosão - qual a reação de oxirredução da ferrugem?

Answer

A

Na formação da ferrugem, ocorre a oxidação do ferro e redução do oxigênio. A soma das duas equações leva à equação geral da formação da ferrugem:

<ul>
<li>Oxidação do ferro: Fe⁰_(s) → Fe²⁺ + 2e^-
</li><li>Redução do oxigênio: O₂ + 2H₂O + 4e^- → 4OH^-
</li><li>Equação geral: 2Fe + O₂ + 2H₂O + 4e^- → 2Fe(OH)₂₊
</li></ul>

Question 36

Q

Pilhas elétricas: corrosão - por que o zarcão não oxida?

Answer

A

Porque o Pb tem um potencial de redução (+0,13) maior que o do oxigênio (-0,40 → OH^-). Assim, quem oxida é o O₂ e não o Zarcão (Pb₃0₄).

Question 37

Q

Pilhas elétricas: corrosão - o que é chapa galvanizada?

Answer

A

São chapas de aço protegidas por uma película de zinco (Eº_redução = +0,76).

Question 38

Q

Pilhas elétricas: corrosão - o que é uma lata comum?

Answer

A

São chapas de aço protegidas por uma película de estanho (Eº_redução = -0,14).

Question 39

Q

Pilhas elétricas: corrosão - o que é metal de sacrifício?

Answer

A

É a conexão entre o metal protegido (de > potencial de redução) e um metal de sacrifício (de < potencial de redução). Assim, o metal de sacrifício sofrerá oxidação e será corroído + depressa, retardando a corrosão do metal protegido.

Question 40

Q

Cálculo de Nox: íons?

Answer

A

<ul>
<li>Monoatômicos: é a carga do íon:
<ul>
<li>Fe³⁺ → N_ox+3
</li><li>Cl^- → N_ox-1
</li></ul>
</li><li>Poliatômicos: a soma do N_ox de todos os átomos é igual à carga elétrica do íon:
<ul>
<li>SO₄^2- → x + 4.(-2) = -2 → x = 6.
</li></ul>
</li></ul>

Question 41

Q

Cálculo de Nox: moléculas?

Answer

A

A soma do N_ox de todos os átomos é igual a zero.

Question 42

Q

Oxirredução: Como se balanceia?

Answer

A

<ol>
<li>Determinar o N_ox de todos os elementos;
</li><li>Determinar a variação do N_ox do oxidante e do redutor e multiplicar pelo número de átomos do elemento (> atomicidade);
</li><li>A variação do N_ox do oxidante será o coeficiente do redutor e vice-versa;
</li><li>Os coeficientes restantes são acertados pela contagem normal dos átomos;
</li></ol>

Question 43

Q

Eletrólise: o que é?

Answer

A

É o processo para inverter as reações espontâneas de oxirredução e só ocorre mediante a aplicação de corrente contínua de um gerador externo. É uma reação forçada.

Question 44

Q

Eletrólise: cite algumas aplicações práticas

Answer

A

A produção de alumínio, sódio, potássio, cloro, flúor, etc.; a galvanização, niquelação, prateação, cromação, etc.

Question 45

Q

Eletrólise: o que são eletrodos inertes?

Answer

A

São elementos que não reagem com os componentes da eletrólise, deixando apenas que a reação ocorra em suas superfícies. Os mais comuns são feitos de platina ou carbono grafite.

Question 46

Q

Eletrólise: exemplifique uma reação espontânea

Answer

A

Na reação entre o Na e o Cl, o Na cede um elétron para o Cl.

Question 47

Q

Eletrólise: exemplifique uma reação não espontânea

Answer

A

Na reação entre o Na e o Cl, o Na retira um elétron do Cl. Mas há gasto de energia para que isso ocorra.

Question 48

Q

Eletrólise: como se dá a polaridade em relação às pilhas?

Answer

A

As polaridades dos eletrodos na eletrólise são contrários daquelas que encontramos nas pilhas.

<ul>
<li>O cátodo atrai os cátions, portanto é o polo negativo;
</li><li>O ânodo atrai os ânions, portanto é o polo positivo.
</li></ul>

Question 49

Q

Eletrólise: o que acontece nos eletrodos?

Answer

A

Os cátions e os ânions sofrem descarga nos eletrodos, ou seja, perdem a carga + e - que possuem e formam produtos neutros.

Question 50

Q

Eletrólise ígnea: como ocorre?

Answer

A

Ocorre com compostos iônicos fundidos, ou seja, em estado líquido. Para a fusão de um composto iônico, é necessário atingir altas temperaturas.

Question 51

Q

Eletrólise ígnea: represente a eletrólise ígnea do NaCl

Answer

A

<ul>
<li>Redução: 2Na⁺ + 2e^- → 2Na⁰
</li><li>Oxidação: 2Cl^- + 2e^- → Cl₂⁰
</li><li>Global: 2Na⁺_(l) + 2Cl^-_(l) → Cl_2(g)⁰ + 2Na_(l)⁰
</li></ul>

Question 52

Q

Eletrólise aquosa: como a água participa?

Answer

A

A água da solução se ioniza, segundo a equação: H₂O → H⁺ + OH^-. Apesar de muito fraca, a ionização irá competir com a dissociação dos solutos.

Question 53

Q

Eletrólise aquosa: para que serve a fila de descarga?

Answer

A

Para decidir se os íons derivados do soluto terão maior prioridade em relação à água na descarga no eletrodo.

Question 54

Q

Eletrólise aquosa: como se dá a fila de descarga?

Answer

A

<ul>
<li>Cátions: IA < IIA < Al ³⁺ < H⁺ < demais cátions
</li><li>Ânions: ânions oxigenados (SO₄^2-, NO₃^-, PO₄^3-, ...) e F ^- < OH ^- < demais ânions
</li></ul>

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