Eletroquímica Flashcards
O que são reações de Oxirredução?
São reações em que uma substância perde elétrons para outra que os recebe. Quem perde elétrons sofre oxidação pelo NOX aumentar, também se torna um agente redutor, ou somente redutor. Quem ganha elétrons sofre redução pelo NOX diminuir e torna-se um agente oxidante, ou só oxidante.
Como determinar quem vai reduzir e oxidar e como é classificado tudo isso?
Há uma tabela que organiza isso pelo potencial de redução, quanto mais positivo for um número maior o potencial de reduzir dele. OBS: os que sofrem oxidação têm caráter redutor, quem sofre redução tem caráter oxidante. Há também a tabela de oxidação, que nada mais é do que o inverso da de redução. É importante destacar o Delta E, a diferença de potencial, que vai representar se a reação é espontânea (caso o Delta E dessa positivo), não espontânea (se for negativo) e equilibrada (se for igual a 0). Para determinar o Delta E, pegue o potencial de redução da substância que sofre redução e subtraia o potencial daquela que vai sofrer oxidação, lembre-se do problema dos sinais.
O que são as reações espontâneas que originam as pilhas e as reações não espontâneas que originam a eletrólise?
As pilhas são a conversão de energia química em elétrica, gerando eletricidade.
As eletrólises, como o nome diz, quebram isso e transformam energia elétrica em química.
O que é e como funciona uma pilha (célula galvânica)?
É feita a partir de uma reação de oxirredução espontânea que transforma a energia química em energia elétrica.
Ela vai se valer de 4 coisas:
- Metais com potenciais de redução/oxidação diferentes.
- Solução aquosa dos cátions dos metais envolvidos.
- Ponte salina, responsável pelo equilíbrio eletrolítico.
- Fio ligando os dois metais para passagem de corrente elétrica.
Na pilha há um polo negativo e um positvo;
Ânodo (Negativo):
- Sofre oxidação
- Perde elétrons para o cátodo
- Sofre corrsão e, portanto, perde massa
- Aumenta a concentração da solução
- Recebe o ânion
Cátodo (Positivo):
- Sofre Redução
- Ganha os elétrons do Ânodo
- Sofre sedimentação, logo, ganha massa
- Dimunui a concentração da solução.
- Recebe o cátion
OBS: O Ânion perde elétrons para o Cátion por ter menor potencial, o sentido da corrente elétrica do sistema é do ânion para o cátodo. Ânio sofre corrosão e aumenta sua concentração pois ele segue a seguinte fórmula:
A –> A+ + 1E
B+ + 1E –> B
Ele se transforma em A+ perdendo o elétron, desfazendo a barra do metal e indo parar na solução. So outro lado, a solução de B+ é atraída pelos elétrons e se solidifica nas bordas do metal.
OBS: Fique atento para não errar os exercícios por confundir o potencial de redução com o de oxidação. Lembre-se que um é oposto ao outro e para determinar o delta E basta subtrair o maior potencial do menor.
Para que serve a eletrólise?
Pode ser para formar alumínio, mas principalmente para recarregar pilhas e baterias, pois seu funcionamento é oposto ao das pilhas, invertendo o cátodo e ânodo para voltarem a ser o que eram antes. Pode ser ígneas com metais derretido, ou por solução aquosa que forma íons.
Ou seja, essa reação muda o sinal do cátodo e do ânion, o primeiro fica negativo e o segundo positivo, mas apenas isso muda e o resto ocorre como numa pilha normal. Vale lembrar que a DDP de uma eletrólise é um resultado negativo, portanto não é espontânea.
Como ocorre a eletrólise ígnea?
É feita a partir da fusão (estado líquido) de um metal, que geralmente é NaCl, que se disassocia em Na+ + Cl-
Na+ é atraído pelo ânodo (positivo em eletrólise), e se torna Na reduzindo. Cl- é atraído pelo cátodo (negativo em eletrólise), tornando-se Cl2 e oxidando.
É possível fazer a equação global disso:
2NaCl –> 2Na+ + 2Cl-
2Na+ + 2e –> 2Na
2Cl- –> Cl2 + 2e
Aplica-se a lei de Hess
2NaCl + 2Na + Cl2
Vale lembrar que as eletrólises tem ddp negativas, pois são não espontâneas, ocorrendo apenas por causa da eletricidade.
IPC: os ametais sempre vão virar substância simples virando ele2, ex: O2, Cl2, H2.
Não esquecer a fórmula de disassociação e como fazer a equação global. além disso, ficar atento aos sinais da ddp, pois se for uma leltrólise sempre será negativo.
Lembrar da reação do alumímino e da Bauxita.
Lembrar que eletrólise pode causar a separação de elementos, como a água e o alumínio.
Como ocorre a eletrólise Ígnea??
Ela é formada por uma única célula de dois eletrodos inertes ligados a um gerador de corrente contínua. O gerador fornece a energia para que ocorra a eletrólise, os polos negativos e positivos se conectam aos polos do gerador e trocam suas funções: o polo negativo passa a ser o cátodo (atrai cátions, reduz, sedimenta recebe elétrons) e o polo positivo passa a ser o ânodo (atrai ânions, oxida, perde elétrons, corrói). Nesse sentido, a eletrólise é um processo contrário ao das pilhas, por ser uma reação não espontânea de Delta E negativo, fazendo com que seja possível recarregar baterias fazendo as pilhas descarregadas voltarem a ser o que eram antes da reação.
A eletrólise ígnea difere da aquosa por utilizar metais ou sais fundidos (derretidos) para fazer as trocas com os eletrodos. É utilizada para separar elementos químicos (água e alumínio).
É usada para folhear, revestir materias de metal (chaves e medalhas)
É importante lembrar de algumas fórmulas para equacionar.
Fusão: 2NaCl –> 2Na+ + 2Cl-
Redução: 2Na+ + 2e –> 2Na
Oxidação: 2Cl- –> Cl2 + 2e
Ai fazer a equação global e balancear.
2NaCl –> 2Na + Cl2
Para facilitar basta fazer o exemplo:
Al2O3
Separe o Metal e ponha o ametal sempre sendo ele2
(Todos os ametais sendo nox zero são ele2 ex: O2, Cl2)
Balanceie.
Al2O3 –> 4Al + 3O2
