ELETROQUÍMICA
* Eletrólise
*Pilhas
PILHAS
Uma pilha (ou reação galvânica)
é um processo que gera uma
diferença de potencial e uma
corrente elétrica.
Nesse processo associamos
duas
reações
que
apresentam
potenciais de oxi-redução diferentes
entre sí.
Os potenciais de oxi-redução
“medem” a capacidade de oxidação
ou de redução de um sistema.
PILHAS
Para os cátions, os metais
alcalinos e alcalino-terrosos, por
serem
muito
eletropositivos,
apresentam elevado potencial de
oxidação enquanto que os metais de
transição apresentam, em relação
aos primeiros elevado potencial de
redução.
Para fins comparativos, arbitrase potencial zero para a reação
H2 - 2 e-  2 H+ E = 0,0 V
PILHAS
Exemplos de Potenciais de redução
Li+
+ 1 e-
Li
E = - 3,04 V
Na+ + 1 e-
Na
E = - 2,71 V
Zn++ + 2 e-
Zn
E = - 0,76 V
2H+ + 2 e-
H2
E=
Cu+2 + 2e-
Cu
E = + 0,34 V
Ag+ + 1 e-
Ag
E = + 0,80 V
Au+3 + 3e-
Au
E = + 1,50 V
0,00 V
PILHAS
Uma das primeiras pilhas conhecidas é a
de DANIELL, que consiste de um eletrodo de
cobre e outro de zinco, segundo o esquema:
-
ÂNODO
CÁTODO
Solução de
Solução de
+
ZnSO4
CuSO4
Zn(s) - 2e
2+
-

Oxidação
Zn
Cu2+ + 2e
-

Redução
Cu(s)
PILHAS
se
Na pilha de Daniell o Zn tende a
oxidar pois apresenta menor
potencial de redução ( - 0,76 V)
enquanto
cobre
apresenta
maior
potencial de redução ( + 0,34 V).
Para a reação global ocorre o
seguinte:
Zn - 2 e-  Zn+2
Cu+2 + 2 e-  Cu
PILHAS
Associado
reações resulta:
as
duas
Zn + Cu+2  Zn+2 + Cu
* Zn sofre oxidação;
* Cu+2 sofre redução.
PILHAS
Representação da pilha de Daniell
Zn / Zn+2
//
PONTE SALINA
(ânodo: -)
Cu+2 / Cu
(cátodo: +)
fluxo de elétrons
oxidação
redutor
redução
oxidante
Epilha = Eoxidante - Eredutor
(sempre usar o potencial de redução)
PILHAS
Observe que o sinal convencional
do cátodo e do ânodo, na pilha, é o
contrário do que ocorre na eletrólise.
Justifica-se:
* eletrólise: reação “forçada”
* pilha: reação espontânea.
Contudo, tanto nas pilhas quanto
nas reações de eletrólise
- cátodo
chegam elétrons
- ânodo
saem elétrons
PILHAS
Potencial na pilha de Daniell
Eoxidante(Cu) = + 0,34 Volts
Eredutor(Zn) = - 0,76 Volts
Epilha = Eoxidante - Eredutor
Epilha = + 0,34 - (- 0,76) = 1,10 Volts.
* Epilha > 0 : reação espontânea
* Epilha < 0 : reação não-espontânea
OUTRAS PILHAS
Pilha comum (Leclanché)
REAÇÕES:
cátodo de
carbono (grafite)
ânodo de
zinco
pasta úmida de
NH4Cl , MnO2
e carbono
1) Ânodo
Zn - 2e-  Zn+2
2) Cátodo
MnO2 + 2e-  Mn+2
OUTRAS PILHAS
Bateria ou acumulador (automóvel)
(+)
(-)
H2SO4
+
H2O
placas alternadas
de Pb e PbO2
PbO2
(cátodo)
Pb
(ânodo)