Eletrodeposição de cobre
1. INTRODUÇÃO A eletrólise consiste em um processo eletroquímico de oxirredução não espontâneo, no qual uma diferença de potencial elétrico aplicado promove a migração de íons. Por ser um processo não espontâneo, a energia livre de Gibbs aumenta. Uma célula eletroquímica é composta por dois eletrodos na presença de um eletrólito, este último podendo ser uma solução iônica. Um tipo especial dessa célula é a célula eletrolítica, na qual ocorre o processo de eletrólise. Os eletrodos presentes nessas células são divididos em anodo – onde ocorre oxidação da espécie iônica presente – e cátodo – onde ocorre redução de determinada espécie iônica. No experimento, utilizou-se uma célula eletrolítica contendo dois anodos e um catodo de cobre, e como solução eletrolítica usamos uma Solução de Oettel (meio contendo CuSO4.5H2O, H2SO4 e Etanol).
Figura 1: Representação esquemática da célula eletrolítica da prática. O equivalente químico é a quantidade de um elemento químico necessária para mover um mol de cargas, positivas ou negativas. É calculado através da reação: (1) em que:
• MM é a massa molar do elemento;
• Valência do elemento na reação em questão. Já o equivalente-grama é a relação da massa do elemento em questão transferida do anodo para o cátodo de uma célula eletrolítica. É calculado através da manipulação das leis de Faraday, resultando na seguinte expressão: (2)
Sendo:
• M a massa transferida (em gramas);
• Eq o equivalente químico;
• i a corrente aplicada (em Ampères);
• t o tempo (segundos) de aplicação da corrente i,
• F a constante de Faraday que é igual a 96500 C.
2. DADOS Semi-reações envolvidas:
• Anodo:
• Catodo:
Massa do Cobre 0,4 g
Tempo 2400s
Valência do cobre na reação +2
Corrente i 0,5 A
Massa molecular do cobre 63,54g/gmol
3. CÁLCULOS Para o cálculo do Eq teórico, adotamos a equação (1), resultando em: Eq teórico = 31,77 g/gmol