ELETROQU MICA
Na eletroquímica, são estudadas reações químicas que produzem eletricidade
(pilhas) ou reações químicas produzidas pela eletricidade (eletrólise). Veremos separadamente cada uma dessas partes.
Pilha
Nas pilhas, uma reação espontânea de transferência de elétrons produz corrente elétrica.
Sabemos que íons Cu2+ reagem com uma barra de zinco, formando cobre metálico e íons Zinco:
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
Entretanto, para termos uma pilha, o fluxo de elétrons produzido pela reação redox deve ser aproveitado, sendo necessário então um arranjo experimental para que isto ocorra.
Para montar uma pilha utilizando a reação redox acima, deveremos usar, por exemplo, o arranjo:
Voltímetro
Adaptado de: www.cq.ufam.edu.br/.../pilha_daniell_3.bmp
A pilha utilizada como exemplo é conhecida como Pilha de Daniell, formada pelos eletrodos de Zinco e Cobre.
Em uma pilha, no catodo ocorre a reação de redução e este eletrodo é o polo positivo (+); no anodo ocorre a oxidação e este eletrodo é o polo negativo (-). O fluxo de elétrons é sempre do anodo para o catodo. Assim:
Catodo (+) Cu2+ + 2 e- Cu
Anodo (-) Zn Zn2+ + 2 eEletroquímica – Físico-Química – IFRJ – Campus Duque de Caxias
Prof. Michelle Costa e Rafael Bernini
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A ponte salina é um tubo em forma de U preenchido com uma solução de um sal que não participa da reação (normalmente KCl ou KNO 3) em Agar (ou então tampado com algodão ou lã de vidro nas extremidades). Ela é fundamental para o funcionamento da pilha por permitir a neutralidade elétrica.
Diagrama de célula
As pilhas podem ser representadas simplificadamente por um diagrama de célula. A pilha do exemplo pode ser esquematizada do seguinte modo:
Zn (s)| Zn2+ (aq) || Cu2+ (aq) | Cu(s)
As linhas verticais simples representam que diferentes fases estão em contato, enquanto que a linha vertical dupla represente uma ponte salina. À esquerda da ponte salina temos sempre a reação de oxidação.
Se os constituintes estão na mesma fase, devem ser separados por uma