concentração comum e seus conceitos, Resumos de Química para Ensino Médio

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ELETROQUÍMICA

PILHAS / HISTÓRICO

Luigi Aloisio Galvani publicou pesquisa onde concluía que os músculos armazenavam eletricidade e os nervos conduziam essa eletricidade.

• (^) 1780 – Estudou as aplicações terapêuticas da eletricidade. (eletricidade médica);
• (^) Dissecava Rãs fixadas em um gancho de latão;
• (^) A energia tinha como origem o animal. “eletricidade animal”
• (^) Investigou durante 10 anos e publicou o livro “sob forças da eletricidade dos movimentos musculares”
• (^) Muito divulgado, chegou ate Alessandro volta, que confirmou seu experimento.

John Frederic Daniell .

• (^) 1836 – Aperfeiçoou o esquema de volta;
• (^) Construída com dois eletrodos: cobre e zinco.  (^) Cada eletrodo ficava em uma cela individual, aumentando a sua eficiência;  (^) Possuía um tubo que ligava as duas celas. (Ponte salina)  (^) Os eletrodos estavam imersos em soluções contendo seus respectivos íons, no caso do Cu2+ na cela do eletrodo de Cu e o Zn2+ na cela contendo o eletro de Zn.  (^) Fio metálico responsável pelo fluxo de elétrons.  (^) Funcionamento semelhante ao de Volta, Possui os mesmo metais.

PILHA DE DANIEL

 (^) Eletrodos separadas;  (^) Ponte salina: responsável pelo fechamento do circuito elétrico;  (^) Nesse caso a pilha sofre uma semi reação de oxidação do eletrodo de Zn, tendo um fluxo de elétrons através do fio metálico e o eletrodo de Cu, onde ocorre a reação de redução.  (^) E para manter a neutralidade elétrica os íons se ligavam através da ponte salina, que é uma solução eletrolítica que não participa diretamente das reações nos eletrodos.

• Pq o Zn sede elétrons p/ o Cu e não ao contrario?
• (^) Como posso saber que o Zn que perder os elétrons para o Cu? A partir da tabela de POTECIAL PADRÃO DE REDUÇÃO
• (^) Nela você tem a meia-reação que é a de REDUÇÃO.
• (^) E°= Potencial Padrão
• (^) Quem tem o maior Valor de E°, é o que irá pegar os elétrons, no caso da pilha de Daniell, o Cu° pega os elétrons para sí, e o Zn os perde.
• (^) O fluxo de elétrons ocorre do:
• (^) menor E° maior E°
• (^) Reação anódica: ocorre no ânodo.
• (^) Reação catódica: Ocorre no cátodo.

EXMPLO 1 :

Cu 2+

(aq)

+ 2e-^ ↔ Cu°

(s)

E°red= +0,34v

Zn

2+

(aq) + 2e

-

↔ Zn° (s) E°red= -0,

Nesse caso o Cu tem maior E°,ou seja, ele pega os elétrons. O Zn tem menor E°, ou seja, ele doa os elétrons. FLUXO DE ELETRONS: REAÇÃO ANÓDICA: REAÇÃO CATÓDICA: REAÇÃO GLOBAL: DDP: menor E° maior E° = Zn para o Cu Zn(s)  Zn2+^ + 2e- Cu2+(aq) + 2e-^  Cu° Zn(s)  Zn2+^ + 2e- Cu2+^ (aq) + 2e-^ ** Cu° Zn ° (s) + Cu 2+  Zn 2+

• Cu°** E°red maior – E°menor DDP = +0,34V – (-0,76) DDP = +0,34V + 0, DDP = +1,10 (sempre será positivo)

EXMPLO 3 :

Al2+

(aq)

+ 3e-^ ↔ Al°

(s)

E°red= -0,166v

Mg

+

(aq) + 2e

-

↔ Mg° (s) E°red= -2,37v

Nesse caso o Al tem maior E°,ou seja, ele pega os elétrons. O Mg tem menor E°, ou seja, ele doa os elétrons. FLUXO DE ELETRONS: REAÇÃO ANÓDICA: REAÇÃO CATÓDICA: REAÇÃO GLOBAL: DDP: menor E° maior E° = Mg para o Al Mg(s)  Mg2+^ + 2e- Al3+^ + 3e-^  Al° Mg(s)  Mg2+^ + 2e-^ (x3) Al3+^ + 3e-^  Al° (X2) 3Mg°^ (s) + 2Al3+^  3Mg2+ +2Al° E°red maior – E°menor DDP = -0,166v – (-2,37) DDP = -0,166v + 2,37 v DDP = +2,204v (sempre será positivo) Cuidado!!! Nem sempre o maior potencial é o +, analisar os sinais dos valores!! 3Mg(s)  3Mg2+^ + 6e- 2Al3+^ + 6e-^  2Al°

 Exercícios

1- (PUC) Na cela eletroquímica representada pela equação: Ni^0 + 2Ag+^ → Ni2+^ + 2Ag^0 é correto afirmar que: a) os elétrons fluem, pelo circuito externo, da prata para o níquel. b) o cátodo é o eletrodo de níquel. c) o eletrodo de prata sofre desgaste. d) a prata sofre redução. e) a solução de níquel irá se diluir. 2- (FUC-MT) Nas pilhas eletroquímicas obtém-se corrente elétrica devido à reação de oxidorredução. Podemos afirmar que: a) no cátodo, ocorre sempre a semirreação de oxidação. b) no cátodo, ocorre sempre a semirreação de redução. c) no ânodo, ocorre sempre a semirreação de redução. d) no ânodo, ocorre sempre a oxidação e a redução simultaneamente. e) no cátodo, ocorre sempre a oxidação e a redução simultaneamente. 3 - Observe a célula eletroquímica na figura a seguir: Indique a representação correta do ânodo e do cátodo dessa pilha: a) Zn2+/Zn //Al/ Al3+ b) Zn+/Zn //Al/ Al3+ c) Al/ Al3+^ // Zn2+/Zn d) Al/ Al+^ // Zn+/Zn e) Al/ Al2+^ // Zn2+/Zn

7- (FEI-SP) A pilha alcalina é constituída de uma barra de manganês metálico eletroliticamente puro, imerso numa pasta de hidróxido de zinco. Dela são conhecidos os respectivos potenciais- padrão de redução: Mn2+ + 2 e– → Mn° E° = –1,18 V Zn2+ + 2 e– → Zn° E° = –0,76 V a) Qual a ddp da pilha? b) Qual a equação global que nela ocorre? 8- (Fuvest-SP) Na montagem ao lado,dependendo do metal (junto com seus íons) tem- se as seguintes pilhas, cujo cátodo (onde ocorre a) níquel — chumbo. b) magnésio — chumbo. c) magnésio — alumínio. d) alumínio — níquel. e) chumbo — alumínio.

9- (Pucrj 2014) Uma célula eletroquímica foi montada unindo-se uma semipilha do metal chumbo mergulhado em solução de nitrato de chumbo II. A outra semipilha do metal cálcio mergulhado em solução de nitrato de cálcio, de acordo com o esquema abaixo: a) escrever a equação de oxirredução na forma iônica. b) calcular o valor da diferença de potencial padrão c) indicar a espécie que atua como agente redutor. d) indicar a semi-pilha que funciona como catodo.