02 Eletroquimica 01 2015
description
Transcript of 02 Eletroquimica 01 2015
![Page 1: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/1.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 1/69
ELETROQUÍMICA (I)
Corrosão (AtkinsBaterias (Atkins)Eletrólise (Atkins)Diagramas de Pourbaix (DIC)
Influência da concentração na f.e.m de uma pilha (Atkins)Diagramas de Frost (DIC)Diagramas de Latimer (DIC)Espontaneidade das reações redox (Atkins)Potenciais padrão de elétrodo (Atkins)Pilhas galvânicas (Atkins)Reações de oxidação-redução (Atkins)
![Page 2: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/2.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 2/69
Reações de oxidação-redução
![Page 3: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/3.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 3/69
Reações de oxidação-redução
Reação em que ocorre transferência de eletrões do
para o oxidante♦ Redução: ganho de eletrões♦ Oxidação: perda de eletrões
redução
oxidação
redutor
oxidante
Fe2+ (aq) + Co3+ (aq) → Fe3+ (aq) + Co2+ (aq)
![Page 4: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/4.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 4/69
Reações de oxidação-redução
TRANSFERÊNCIA E
![Page 5: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/5.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 5/69
Número de oxidação
Carga que um elemento teria num composto,
considerando que os eletrões das ligações perteao elemento mais eletronegativo.→ EXEMPLO:
H-Cl Cl está no estado de oxidação -1
H está no estado de oxidação +O número de oxidação de um elemento num dado estado é exprediferença algébrica entre o número de eletrões que o elemento tem nlivre e o número de eletrões que se admite pertenceram ao átomelemento no estado considerado, em que os eletrões das ligações peao elemento mais eletronegativo.
![Page 6: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/6.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 6/69
Número de oxidação
Carga que o átomo teria na molécula (ou num composto iónicoeletrões não fossem partilhados.
1. Os elementos livres (não combinados) têm o número de o
Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0
2. Em iões monoatómicos, o número de oxidação é igual à c
Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2
3. O número de oxidação do oxigénio é usualmente –2. Em outros peróxidos é –1.
E no superóxid
![Page 7: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/7.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 7/69
Número de oxidação
4. O número de oxidação do hidrogénio é +1 exceto se se en
a metais em compostos binários, em que o número de ox
6. A soma dos números de oxidação de todos os átomos de u
ou ião é igual à sua carga.
5. O número de oxidação dos metais do grupo IA é +1, do ge do fluor é sempre –1.
O = -2 H = +13x(-2) + 1 + ? = -
C = +4
Quais são os números deoxidação de todos osátomos em HCO3
- ?
![Page 8: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/8.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 8/69
Determinar o número de oxidação de cada um dos no seguinte composto:
MnO4-
Carga total = n.o. (Mn) + 4 x n.o. (O)
-1 = n.o. (Mn) + 4 x (-2)
n.o. (Mn) = +7
-2+7
![Page 9: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/9.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 9/69
I3-
Carga total = 3 x n.o. (I)-1 = 3 x n.o. (I)
n.o. (I) = -1/3
-1/3
Determinar o número de oxidação de cada um dos no seguinte composto:
![Page 10: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/10.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 10/69
S2O82-
Carga total = 2 x n.o. (S) + 8 x n.o. (O)-2 = 2 x n.o. (S) + 8 x (-2)
n.o. (S) = +7
-2
????????
Determinar o número de oxidação de cada um dos eno seguinte composto:
![Page 11: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/11.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 11/69
Anião peroxodissulfato
![Page 12: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/12.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 12/69
S2O6O22-
-2 = 2 x n.o. (S) + 6 x (-2) + 2 x (-1)
n.o. (S) = +6
-2 -1+6
Determinar o número de oxidação de cada um dos eno seguinte composto:
![Page 13: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/13.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 13/69
N.O. a partir da fórmula de Lewis
O número de oxidação de cada átomo num composto é ig
do átomo no composto considerando que os eletrões de upertencem só ao átomo mais eletronegativo.
Nº de oxidação 0 +2 -2
![Page 14: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/14.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 14/69
N. O. a partir da fórmula de Lewis
Nº de oxidação 0 -1 0
3–
![Page 15: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/15.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 15/69
N.O. a partir da fórmula de Lewis
-2 -2
-2
-2-2
-2 -1-1
+6 +6
![Page 16: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/16.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 16/69
Reações de oxidação-redução
Fe2+ (aq) + Co3+ (aq) → Fe3+ (aq) + Co2+ (aq)
reduçãooxidação
+2 +3 +3 +2
Semi-reação de oxidação Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + e-
Semi-reação de redução Co3+ (aq) + e- → Co2+ (aq)
+2 +3
+3 +2
a espécie cede eletrõeso nº de oxidação aumen
a espécie aceita eletrões
o nº de oxidação diminui
![Page 17: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/17.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 17/69
Reações de oxidação-redução
Agente redutor: o que provoca a redução de outespécie; na reação é oxidado. Fe2+ (aq)
Agente oxidante: o que provoca a oxidação deoutra espécie; na reação é reduzido. Co3+ (aq)
Fe2+ (aq) + Co3+ (aq) → Fe3+ (aq) + Co2+ (aq)
oxidanteredutor
+2 +3 +3 +2
![Page 18: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/18.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 18/69
Reações de oxidação-redução
A é oxidado;perde eletrões
B é reduzido;ganha eletrões
Composto A
forma reduzida(agente redutor)
Composto B
forma reduzida(agente oxidante
Composto A oxidado Composto B red
![Page 19: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/19.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 19/69
Identificar o agente oxidante e o agente redutor na reação:
C2O42- (aq) + MnO4
- (aq) → CO2 (aq) + Mn2+ (a
oxidação
+3 +7 +4 +2
redução
Agente redutor/oxidado: C2O4
2- (aq)
Agente oxidante/reduzido: MnO4
- (aq)
-2 -2 -2
![Page 20: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/20.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 20/69
Acerto de equações de oxidação-redução
1. Escrever as semi-equações de oxidação e de reduçãoseparadamente C2O4
2- (aq) → CO2 (aq) (oxidação) MnO4
- (aq) → Mn2+ (aq) (redução)
2. Identificar o elemento que é oxidado ou reduzido e amembros da equação relativamente a esse elemento C2O4
2- (aq) → CO2 (aq) MnO4
- (aq) → Mn2+ (aq)2
m e i o á
c i d o
+3 +7 +4 +2C2O4
2- (aq) + MnO4- (aq) → CO2 (aq) + Mn2+
![Page 21: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/21.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 21/69
Acerto de equações de oxidação-redução
3. Adicionar o número de electrões correspondente à mnúmero de oxidação. C2O4
2- (aq) → 2 CO2 (aq) MnO4
- (aq) → Mn2+ (aq)
4. Adicionar H+ (aq) para acertar as cargas dos dois lados C2O4
2- (aq) → 2 CO2 (aq) + 2 e-
MnO4- (aq) + 5 e- → Mn2+ (aq)
+ 2 e-
+ 5 e-
+ 8 H+ (aq)
m e i o á
c i d o
+3 +7 +4 +2C2O4
2- (aq) + MnO4- (aq) → CO2 (aq) + Mn2+
![Page 22: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/22.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 22/69
Acerto de equações de oxidação-redução
5. Acertar a equação relativamente ao hidrogénio adicionúmero de moléculas de água necessárias C2O4
2- (aq) → 2 CO2 (aq) + 2 e-
MnO4- (aq) + 5 e- + 8 H+ (aq) → Mn2+ (aq)
6. Confirmar que as duas semi-equações estão acertadamultiplicá-las pelos coeficientes necessários para quede electrões nas duas semi-equações seja igual C2O4
2- (aq) → 2 CO2 (aq) + 2 e-
MnO4-
(aq) + 5 e-
+ 8 H+
(aq) → Mn2+
(aq) + 4 H2O(l)
[ ] x 5
[ ] x 2
+ 4 H2O(l)
m e i o á
c i d o
+3 +7 +4 +2C2O4
2- (aq) + MnO4- (aq) → CO2 (aq) + Mn2+
![Page 23: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/23.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 23/69
Acerto de equações de oxidação-redução
7. Somar as semi-equações5 C2O4
2- (aq) → 10 CO2 (aq) + 10 e-2 MnO4
- (aq) + 10 e- + 16 H+ (aq) → 2 Mn2+ (aq) + 8 H2O(l)
5 C2O4
2-
(aq) + 2 MnO4
-
(aq) + 10 e- + 16 H+
(aq) →10 CO2 (aq) + 10 e- + 2 Mn2+ (aq) + 8 H2O(
5 C2O42- (aq) + 2 MnO4
- (aq) + 16 H+ (aq) →
10 CO2 (aq) + 2 Mn2+ (aq) + 8 H2O(l)
m e i o á
c i d o
+3 +7 +4 +2C2O4
2- (aq) + MnO4- (aq) → CO2 (aq) + Mn2+
![Page 24: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/24.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 24/69
Acerto de equações de oxidação-redução
1. Escrever e acertar as semi-equações de oxidação e deseparadamente Cl2 (g) → ClO- (aq) (oxidação) Cl2 (g) → Cl- (aq) (redução)
2. Identificar o elemento que é oxidado ou reduzido e alados da equação relativamente a esse elemento Cl2 (g) → ClO- (aq) Cl2 (g) → Cl- (aq)
22
m e i o a l c a
l i n o
0 +1 -1-2Cl2 (g) → ClO- (aq) + Cl- (aq)
![Page 25: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/25.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 25/69
Acerto de equações de oxidação-redução
3. Adicionar o número de eletrões correspondente à munúmero de oxidação. Cl2 (g) → 2 ClO- (aq) Cl2 (g) → 2 Cl- (aq)
4. Adicionar OH- (aq) para acertar as cargas dos dois ladequação Cl2 (g) → 2 ClO- (aq) + 2 e-
Cl2 (g) + 2 e- → 2 Cl- (aq)
+ 2 e-
+ 2 e-
+ 4 OH- (aq)
m e i o a l c a
l i n o
0 +1 -1-2Cl2 (g) → ClO- (aq) + Cl- (aq)
![Page 26: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/26.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 26/69
Acerto de equações de oxidação-redução
5. Acertar a equação relativamente ao hidrogénio adicionúmero de moléculas de água necessárias Cl2 (g) + 4 OH- (aq) → 2 ClO- (aq) + 2 e-
Cl2 (g) + 2 e- → 2 Cl- (aq)
6. Confirmar que as duas semi-equações estão acertadamultiplicá-las pelos coeficientes necessários para quede eletrões nas duas semi-equações seja igual Cl2 (g) + 4 OH- (aq) → 2 ClO- (aq) + 2 e- + 2 H2O (l) Cl
2(g) + 2 e- → 2 Cl- (aq)
+ 2 H2O(l)
[ ] x 1[ ] x 1
m e i o a l c a
l i n o
0 +1 -1-2Cl2 (g) → ClO- (aq) + Cl- (aq)
![Page 27: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/27.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 27/69
Acerto de equações de oxidação-redução
7. Somar as semi-equaçõesCl2 (g) + 4 OH- (aq) → 2 ClO- (aq) + 2 e- + 2 H2O (l)Cl2 (g) + 2 e- → 2 Cl- (aq)
Cl2
(g) + 4 OH- (aq) + Cl2
(g) + 2 e- →
2 ClO- (aq) + 2 e- + 2 H2O (l) + 2 Cl- (aq)
2 Cl2 (g) + 4 OH- (aq) → 2 ClO- (aq) + 2 H2O (l) + 2 Cl- (a
Cl2 (g) + 2 OH- (aq) → ClO- (aq) + H2O (l) + Cl- (aq)
m e i o a l c a
l i n o
0 +1 -1-2Cl2 (g) → ClO- (aq) + Cl- (aq)
![Page 28: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/28.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 28/69
Pilhas galvânicas
![Page 29: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/29.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 29/69
Zn (s ) + Cu2+ (aq ) → Zn2+ (aq ) + Cu (s )
Solução de CuSO4
Zn (m)
![Page 30: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/30.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 30/69
Zn (s ) + Cu2+ (aq ) → Zn2+ (aq ) + Cu (s )
![Page 31: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/31.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 31/69
Cu (s ) + Zn2+ (aq ) → Cu2+ (aq ) + Zn (s )
Cu (s)
Solução de ZnSO4
![Page 32: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/32.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 32/69
Reação deoxidação-redução
espontânea
Ânodooxidação
Cátodoredução
Voltímetro
Ponte salina
Rolhas dealgodão
Ânodo dezinco
Cátodo decobre
Soluçãode ZnSO4
Soluçãode CuSO4
Zn é oxidado a Zn2+ no ânodo Cu2+ é reduzido a Cu no cáto
Reação global
Pilha galvânica
![Page 33: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/33.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 33/69
Pilha galvânica ?
Após um breve momento inicial,não há passagem de corrente.Porquê ?
![Page 34: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/34.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 34/69
Pilha galvânica
![Page 35: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/35.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 35/69
Zn Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- Cu
Semi-reação de oxidação(perda de e–) ► ânodoSemi-reação de redução(ganho de e–) ► cátodo
Reações de oxidação-redução (redox), em que:
• A energia libertada por uma reação espontânea é conveeletricidade ou
• É utilizada energia elétrica para forçar a ocorrência de unão espontânea
0 +2 0 +2Zn (s) + Cu2+ (aq) Cu (s) + Zn2+ (aq)
Processos eletroquímicos
é í
![Page 36: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/36.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 36/69
Células eletroquímicas
O potencial elétrico corresponde à capacidade de uma reação provoc
de corrente elétrica num circuito.
A diferença de potencial elétrico entre
o ânodo e o cátodo é denominada potencial de pilha (E), tambémdesignada por força eletromotriz dapilha (f.e.m).
O volt é um joule de trabalho porcoulomb de carga transportada
l ã G
![Page 37: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/37.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 37/69
Relação entre E e G
Em condições de reversibilidade, o trabalho máximo (que nexpansão) que uma reação pode executar, em condições d
temperatura constante, é igual à variação da energia de Gi
Se na reação forem trocados n moles de eletrõe
constantede Faraday
R l ã E G
![Page 38: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/38.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 38/69
Relação entre E e G
N t ã ilh l t í i
![Page 39: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/39.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 39/69
Notação para pilhas eletroquímicas
ponte salina deNa2SO4
2+ 2+Zn ( ) Zn ( ) Na SO Cu ( ) Cu| 2 4 || |s aq aq
sentido da reação
| - interface entre duas fases diferentes
Di d ilh
![Page 40: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/40.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 40/69
Diagrama da pilha
[Zn2+] = 1 mol.dm-3; [Cu2+]=1 mol.dm-3, ponte salina de Na2SO4 1
2+ 2+
2 4Zn Zn , 1 Na SO , 1 Cu , 1
3 3 ( s ) | ( aq ) mol dm | mol dm | ( aq ) mo− −
⋅ ⋅
Di d ilh
![Page 41: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/41.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 41/69
Diagrama da pilha
[Zn2+] = 1 mol.dm-3; [Cu2+]=1 mol.dm-3, ponte salinade Na2SO4 1 mol.dm-3
sentido da reação
2+ 2+2 4Zn Zn , 1 Na SO , 1 Cu , 1 3 3 ( s ) | ( aq ) mol dm | mol dm | ( aq ) mo
− −
⋅ ⋅
Di d ilh lét d d hi
![Page 42: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/42.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 42/69
Zn (s) | Zn2+ (1 M ) || H+ (1 M ) | H2 (1 bar) | Pt (s)
2e- + 2H+ (1 M) H2 (1 bar )
Zn (s) Zn2+ (1 M) + 2eÂnodo (oxidação):
Cátodo (redução):
Zn (s) + 2H+ (1 M) Zn2+ (1 M) + H2
Diagrama de uma pilha com elétrodo de hi
Elétrodoinerte
Pontesalina
H2 gasoso; 1 bar
1 atm = 1,01321 bar = 0,9869
Elétrodo de platina platinizada
![Page 43: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/43.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 43/69
Potenciais padrão de elétrodo
Potenciais padrão de elétrodo (redução)
![Page 44: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/44.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 44/69
E 0 = 0 V
Elétrodo de hidrogénpadrão (SHE)
2e- + 2H+ (1 M ) H2
Reação de redução
Potenciais padrão de elétrodo (redução)
O potencial de redução padrão (E 0 ) é o potencial associado a uma rredução num elétrodo em que todas as espécies intervenientes na encontram em condições padrão (solutos a uma concentração (ativmol dm-3 e gases a 1 bar).
H2 gasoso; 1 bar
Elétrodo deplatina
platinizada
Potenciais padrão de elétrodo
![Page 45: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/45.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 45/69
Zn2+ (1 M ) + 2e- Zn (s) E o = -0,76 V
Zn (s) | Zn2+ (1 M ) || H+ (1 M ) | H2 (1 atm) | Pt (s)
2+ +2
Zn/Zn H /H
0 0 0
pilhaE E E = +
2+Zn /Zn0E
Potencial padrão de redução
Potenciais padrão de elétrodo
pilha E 0 = 0,
reação que ocorreno ânodo
Pt ( ) | H (1 t ) | H+ (1 M) || C 2+ (
![Page 46: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/46.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 46/69
Pt (s) | H2 (1 atm) | H+ (1 M ) || Cu2+ (
2e- + Cu2+ (1 M) C
H2 (1 bar ) 2Ânodo (oxidação):
Cátodo (redução):
H2 (1 atm) + Cu2+ (1 M) Cu (s) + 2
cátodo ânodo pilhaE E E = +
Potencial de redução padrão
![Page 47: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/47.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 47/69
• E o A/B refere-se à semi-reação A→B
• Quanto mais positivo for E oox/red maior a tendência para a subreduzir
• As reações de meia-pilha (semi-elemento) são reversíveis
• O sinal de E º muda quando se inverte o sentido da reação (E º
• A mudança dos coeficientes estequiométricos da reação de mnão altera o valor de E
Potencial de redução padrão
Potencial de redução padrão 2
![Page 48: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/48.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 48/69
Potencial de redução padrão
Forma oxidada éum oxidante forte
Fo
um
2
![Page 49: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/49.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 49/69
P
o d e r o x i d a n t e
Formaoxidada
![Page 50: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/50.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 50/69
P
o d e r o x i d a n t e
Formaoxidada
Potencial de redução padrão
![Page 51: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/51.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 51/69
Potencial de redução padrão
Qual é o potencial de uma pilha com um elétrodo de Cd imerso numaCd(NO ) 1 0 M e com um elétrodo de Cr imerso numa solução de Cr(
![Page 52: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/52.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 52/69
Cd(NO3)2 1,0 M e com um elétrodo de Cr imerso numa solução de Cr(
Cd2+ (aq) + 2e- Cd (s) E 0 = -0,40 V
Cr3+
(aq) + 3e-
Cr (s) E 0
= -0,74 V
Cd é o oxidanteforte
Cd2+ oxida o
2e- + Cd2+ (1 M) Cd (s)
Cr (s) Cr3+ (1 M) + 3e-Ânodo (oxidação):
Cátodo (redução):
2Cr (s) + 3Cd2+
(1 M) 3Cd (s) + 2Cr3+
(1 M)
x
x
E 0 = -0,40 – (-0,74) pilha
E 0 = +0,34 V pilha
Células eletroquímicas
![Page 53: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/53.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 53/69
Células eletroquímicas
A diferença de potencial elétrico entreo ânodo e o cátodo é denominada
potencial de pilha (E), tambémdesignada por força eletromotriz dapilha (f.e.m).
cátodo ânodo
0 0 0
pilhaE E E = −
NOTA: nesta definição os potencias são os “potenciais normais d
comparar com os diapositiv
Relação entre E° e K
![Page 54: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/54.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 54/69
Relação entre E e K
Relação entre E° e K
![Page 55: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/55.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 55/69
Relação entre E e K
Relação entre E° e K, a 25 °C
![Page 56: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/56.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 56/69
Relação entre E e K , a 25 C
Relação entre ΔG °, K e E °
![Page 57: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/57.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 57/69
Relação entre ΔG°, K e E°pilha
ΔG° K E°pilha
Reação em condições
padrão
< 0 > 1 >0 Espontânea
= 0 = 1 0 Em equilíbrio
> 0 < 1 < 0 Não espontânea
ç ,
Qual é a constante de equilíbrio da seguinte reação Fe2+ (aq) + 2Ag (s) Fe (s) + 2Ag+ (aq
![Page 58: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/58.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 58/69
2e- + Fe2+ Fe
2Ag 2Ag+ + 2e-Oxidação:
Redução:
Fe2+ (aq) + 2Ag (s) Fe (s) + 2Ag+ (aq
E 0 = -0,44 – (0,80)E 0 = -1,24 V
0,0257 Vx nE 0 pilhaexpK =
n = 2
0,0257 Vx 2-1,24 V
= exp
K = 1,23 x 10-42
E 0 = E Fe /Fe – E Ag /Ag0 0
2+ +
E Fe /Fe=-0,44 V0 2+ E Ag /Ag=0.80 V0
+
Qual é o valor de E º da redução de Fe(III) a Fe(s) em solução aquque E ºFe(III)/Fe(II) = +0,77 V e E ºFe(II)/Fe(s) = -0,44 V
![Page 59: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/59.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 59/69
Fe(III)/Fe(II) Fe(II)/Fe(s)
ºº nFE G −=∆
Qual é o valor de E º da redução de Fe(III) a Fe(II) em saquosa sabendo que EºF (III)/F (II) = +0 77 V e EºF (II)/F (
![Page 60: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/60.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 60/69
aquosa, sabendo que E Fe(III)/Fe(II) +0,77 V e E Fe(II)/Fe(s
Potencial de um par oxido-redutor
![Page 61: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/61.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 61/69
Oxidante + ne- Redutor
E = E 0 + (RT/nF ) ln (coxidante /credutor)
Oxidante + ne- + hH+ Redutor
E = E 0 + (RT/nF ) ln (coxidante x (cH+)h /credutor
Potenciais de redução bioquímicos, E 0’
![Page 62: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/62.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 62/69
Se a solução estiver tamponada → cH+ = constante
E = E 0 + (RT/nF) ln (cH+)h + (RT/nF ) ln (coxidante / credu
é um termo constante
+2
H /H V0´ E 0, 414= −
Para pH=7 e T=25ºC, E 0’ designa-se por
Potencial de Redução Bioquímico,
E = E 0’ + (RT/nF) ln (coxidante /credutor)
Potenciais de redução bioquímicos, E 0’
![Page 63: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/63.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 63/69
25 ºC
pH=7
O par NAD+ /NADH
![Page 64: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/64.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 64/69
NAD+ + 2H+ + 2e- NANAD+ + 2H NANAD+ + H– NA
Desidrogenase de álcool
![Page 65: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/65.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 65/69
Desidrogenase de malato
![Page 66: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/66.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 66/69
oxaloacetato + 2 H+ + 2 e–→ malato
NAD+
+ 2H+
+ 2e–
→
NADH + H+
Que espécie está s
O par NAD+ /NADH
![Page 67: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/67.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 67/69
O par FAD/FADH2
![Page 68: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/68.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 68/69
FAD + 2e- + 2H+ FADFAD + 2H FAD
Ubiquinona
![Page 69: 02 Eletroquimica 01 2015](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022021317/55cf8acd55034654898dddea/html5/thumbnails/69.jpg)
7/18/2019 02 Eletroquimica 01 2015
http://slidepdf.com/reader/full/02-eletroquimica-01-2015 69/69
Redução(adição de H)
Oxi(remoç