ELETROQUÍMICA CÉLULAS GALVÂNICAS
Por: felipespinelli • 10/5/2015 • Trabalho acadêmico • 3.795 Palavras (16 Páginas) • 195 Visualizações
ELETROQUÍMICA
1. CÉLULAS GALVÂNICAS
Trata-se de um dispositivo que utiliza reações de oxiredução
para produzir energia elétrica. A pilha ou célula é
constituída por dois eletrodos com diferentes potenciais de
oxidação, o que ocasiona movimentação de elétrons, e surgimento
de corrente elétrica.
Reação global do processo pode ser expressa por:
ânodo: Zn0
(s) ® Zn2+
(aq) + 2ecátodo:
Cu2+
(aq) + 2e- ® Cu0
(s)
célula: Zn0
(s) + Cu2+
(aq) ® Zn2+
(aq) + Cu0
(s)
Ânodo : consiste
em uma placa de
zinco mergulhada
em uma solução
do íon Zn2+
Cátodo : consiste
em uma placa de
cobre mergulhada
em uma solução
do íon Cu2+
O eletrodo de zinco é o ânodo. No ânodo ocorre a oxidação do Zn0 para Zn2+
Reação do ânodo: Zn0 ® Zn2+ + 2e-
Nesta reação ocorre a liberação de um par de elétrons.
Ânodo sofre corrosão reação de oxidação
O eletrodo de cobre é o cátodo. No cátodo ocorre a redução do Cu2+ para Cu0
Reação do cátodo: Cu2+ + 2e- ® Cu0
A reação ocorre a partir da “aceitação” de um par de elétrons.
Cátodo ocorre deposição reação de redução
O fechamento do circuito pode ser levado a efeito tanto por
uma ponte salina, como representado na figura anterior, quanto
por um material poroso, como argila não vitrificada.
Em ambos os casos ocorre a passagem de íons, isto é
fundamental para que os recipientes fiquem eletricamente
equilibrados.
Uma pilha na qual a reação global não tenha atingido o
equilíbiro químico pode efetuar trabalho pelo fluxo de elétrons do
circuito externo. Esse trabalho dependerá da diferença de
potencial entre os eletrodos que é medida em Volts (V).
1.1. DIAGRAMAS DE CÉLULA
Uma célula galvânica pode ser representada pelo diagrama a
seguir no qual, por convenção o ânodo aparece à esquerda.
Zn(s) | Zn2+
(aq) | Cu2+
(aq) | Cu(s)
Quando é utilizada uma ponte salina representa-se a barra
central dupla.
Zn(s) | Zn2+
(aq) || Cu2+
(aq) | Cu(s)
Pode-se também representar a fórmula completa do soluto
em cada compartimento da célula.
Zn(s) | ZnSO4(aq) || CuSO4 (aq) | Cu(s)
1.2. ELETRODOS NAS CÉLULAS GALVÂNICAS
Os eletrodos servem como dispositivos de remoção de
elétrons do agente redutor no ânodo e fonte de elétrons para o
agente oxidante no cátodo. Os cinco tipos mais importantes de
eletrodos são:
1.2.1. Eletrodo metal-íon metálico
Consiste em um metal em contato com seus íons em solução.
Por exemplo a prata:
como cátodo Ag+
(aq) | Ag(s) [ Ag+
(aq) + e- ® Ag(s) ]
como ânodo Ag(s) | Ag+
(aq) [ Ag(s) ® Ag+
(aq) + e- ]
1.2.2. Eletrodo gás-íon
É empregado um gás em contato com o seu ânion. O gás é
borbulhado na solução e o contato é feito mediante um metal
inerte, normalmente a platina. Por exemplo o hidrogênio:
como cátodo H+
(aq) | H2(g) | Pt(s) [ 2H+
(aq) + 2e- ® H2(g) ]
1.2.3. Eletrodo metal-ânion de sal insolúvel
Neste caso um metal se encontra em contato com um dos
seus sais insolúveis e ao mesmo tempo com uma solução que
contém o ânion do sal. Por exemplo prata-cloreto de prata:
como cátodo Cl-
(aq) | AgCl(s) | Ag(s) [ AgCl(s) + e- ® Ag(s) + Cl-
(aq) ]
1.2.4. Eletrodos de oxi-redução inertes
Consiste em um fio metálico inerte, como a platina, em
contato com uma solução de uma substância em dois estados de
oxidação. Por exemplo o eletrodo férrico-ferroso.
como cátodo Fe3+, Fe2+
(aq) | Pt(s) [ Fe3+
(aq) + e- ® Fe2+
(aq)
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