Eletroquímica Flashcards
O que é uma pilha?
São dispositivos em que ocorrem reações espontâneas de oxirredução, as quais são responsáveis pela transferência de elétrons entre as espécies químicas que a compõem. Enquanto um elemento perde elétrons(oxidação) outro ganha(redução)
Como os eletrodos são classificados?
Em Ânodo ou polo - :ocorre oxidação
Cátodo ou polo +:ocorre redução
Para que serve a ponte salina?
Para equilibrar as proporções de cations e anions presentes nas soluções eletrolíticas, prolongando o funcionamento da pilha
Fale sobre a pilha de Volta e da pilha de Daniell:
Pilha de Volta
• Inventor: Alessandro Volta, 1800. • Estrutura: Discos alternados de zinco e cobre, separados por discos de papelão ou feltro embebidos em solução salina. • Funcionamento: Gera eletricidade através de reações químicas entre os metais e a solução salina, criando uma corrente elétrica contínua.
Pilha de Daniell
• Inventor: John Frederic Daniell, 1836. • Estrutura: Dois eletrodos (zinco e cobre) imersos em soluções de sulfato de zinco e sulfato de cobre, respectivamente, separados por uma ponte salina. • Funcionamento: A oxidação do zinco no ânodo e a redução do cobre no cátodo geram uma corrente elétrica, com a ponte salina mantendo o equilíbrio iônico entre as soluções.
O que são baterias?
São conjuntos de pilhas ligadas em série. O que difere elas são que baterias são recarregáveis
Fale sobre a proteção catódica e metal de sacrifício:
Definição:
- Técnica utilizada para prevenir a corrosão de superfícies metálicas, tornando-as o cátodo de uma célula eletroquímica.
Métodos:
1. Anodo de Sacrifício: Utiliza um metal mais reativo (como magnésio, alumínio ou zinco) que se corroerá no lugar do metal protegido.
2. Corrente Imposta: Aplica uma corrente elétrica externa para polarizar o metal protegido, prevenindo a corrosão.
Definição:
- Um metal mais reativo, utilizado para proteger outro metal da corrosão.
Funcionamento:
- O metal de sacrifício se oxida (corroendo) em vez do metal protegido, sendo “sacrificado” para prolongar a vida útil da estrutura protegida.
Qual o potencial padrão de redução?
O potencial padrão de redução é uma medida da tendência de uma substância a ganhar elétrons (ou ser reduzida) em comparação com o eletrodo padrão de hidrogênio, que é definido como tendo um potencial de redução de 0 volts. Esses valores são determinados em condições padrão: 25°C, 1 M de concentração para soluções, e 1 atm de pressão para gases.
Exemplos de Potenciais Padrão de Redução
• Flúor (F₂ + 2e⁻ → 2F⁻): +2,87 V • Oxigênio (O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O): +1,23 V • Prata (Ag⁺ + e⁻ → Ag): +0,80 V • Cobre (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu): +0,34 V • Hidrogênio (2H⁺ + 2e⁻ → H₂): 0,00 V (definido como padrão)
Lembrar que elétron depois da seta é oxidação e antes é redução
Oxidação é anodica
Redução é catôdica
Fale sobre eletrólise:
Eletrólise
- Definição: Processo químico onde a energia elétrica é usada para provocar uma reação química não espontânea.
- Célula Eletrolítica: Dispositivo onde ocorre a eletrólise, contendo um eletrólito e dois eletrodos.
-
Eletrodos:
- Ânodo (positivo): Ocorre oxidação (perda de elétrons).
- Cátodo (negativo): Ocorre redução (ganho de elétrons).
-
Aplicações: Produção de metais, purificação de substâncias e produção de produtos químicos.
Pilha ao “contrário”
Ígnea é fundido e aquoso é dissolvido em água
na eletrólise o polo + e - ficam invertidos
Fale sobre a eletrólise ígnea:
A eletrólise ígnea é um tipo de eletrólise que ocorre em sais fundidos, em vez de soluções aquosas. Este processo é utilizado principalmente para a extração de metais a partir de seus minérios.
Princípios da Eletrólise Ígnea
1. Sais Fundidos: A eletrólise ígnea envolve a fusão de sais (como cloreto de sódio) para criar um eletrólito líquido que pode conduzir eletricidade. 2. Célula Eletrolítica: Assim como na eletrólise em solução, uma célula eletrolítica é utilizada, contendo ânodo e cátodo. 3. Reações de Oxidação e Redução: • Ânodo (positivo): Íons negativos (ânions) perdem elétrons (oxidação) e formam elementos não metálicos. • Cátodo (negativo): Íons positivos (cátions) ganham elétrons (redução) e formam elementos metálicos.
Aplicações
• Produção de Metais: A eletrólise ígnea é essencial na produção de metais como alumínio (a partir da bauxita) e sódio (a partir de cloreto de sódio). • Purificação de Metais: Pode ser usada para purificar metais, removendo impurezas.
Exemplo
• Produção de Alumínio: • A bauxita é convertida em alumina (óxido de alumínio). • A alumina é fundida e submetida à eletrólise ígnea. • No cátodo, íons de alumínio são reduzidos a alumínio metálico. • No ânodo, íons de oxigênio são oxidados, liberando gás oxigênio.
Fale sobre a eletrólise aquosa:
A eletrólise aquosa é um processo de eletrólise que ocorre em soluções aquosas (soluções onde o solvente é água). Este método é amplamente utilizado para decompor substâncias dissolvidas em água e tem várias aplicações industriais.
Princípios da Eletrólise Aquosa
1. Soluções Aquosas: A eletrólise ocorre em uma solução onde o soluto está dissolvido em água, formando íons. 2. Célula Eletrolítica: Uma célula eletrolítica é usada, contendo ânodo e cátodo imersos na solução aquosa. 3. Reações de Oxidação e Redução: • Ânodo (positivo): Ocorre a oxidação dos ânions presentes na solução ou da água, dependendo do potencial de oxidação. • Cátodo (negativo): Ocorre a redução dos cátions presentes na solução ou da água, dependendo do potencial de redução.
Considerações Especiais
• Água como Eletrólito: Além dos íons do soluto, a água também pode participar nas reações, pois pode ser dissociada em íons H_2O, H^+, e OH^-. • Potenciais Eletroquímicos: A seleção das reações que ocorrem nos eletrodos depende dos potenciais eletroquímicos dos íons e da água.
Aplicações
• Produção de Gases: Produção de hidrogênio, oxigênio e cloro. • Revestimento Metálico: Galvanoplastia e eletrodeposição de metais. • Purificação de Metais: Refinamento eletrolítico de metais como cobre e zinco.
Fale sobre as Leis de Faraday:
A eletrólise quantitativa, baseada nas Leis de Faraday, trata da análise precisa da quantidade de substância depositada ou liberada em um eletrodo durante a eletrólise, correlacionando-a com a quantidade de carga elétrica que passa pelo circuito. As duas Leis de Faraday da Eletrólise são essenciais para essa análise:
- Primeira Lei de Faraday: A massa (m) de uma substância depositada ou dissolvida em um eletrodo é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica (Q) que passa pela solução:Q=i.t
.
- Segunda Lei de Faraday: Para diferentes substâncias, a massa das substâncias depositadas ou liberadas pela mesma quantidade de carga elétrica é proporcional às suas massas equivalentes (M/n), onde (M) é a massa molar da substância e (n) é o número de elétrons envolvidos na reação eletroquímica.
Estas leis permitem calcular a quantidade de material depositado ou dissolvido com alta precisão, sendo fundamentais em processos industriais, análises químicas e aplicações laboratoriais.
Qual é o valor de 1F? E qual a fórmula usada para calcular a carga na Eletrólise?(Faraday)
1F=96500C
Q=i.t (quiti)
Q(c)
i(A)
t(s)
Explique o que é a galvanização:
Processo eletrolítico utilizado para revestir com uma fina camada de metal superfícies metálicas ou não metálicas, a fim de torná-las mais resistentes a corrosão. Ex:douração com o ouro
