A Eletroquímica

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

GABRIÉLE CARLA CIGERZA

KAREN BENTO BADESSO

PIETRO PEREIRA TORRES

RELATÓRIO: Eletroquímica

Itajaí

2018

GABRIÉLE CARLA CIGERZA

KAREN BENTO BADESSO

PIETRO PEREIRA TORRES

RELATÓRIO: Eletroquímica

Relatório apresentado como requisito parcial para a obtenção da M1 da disciplina de Química Analítica do curso de Engenharia Química pela Universidade do Vale do Itajaí do Centro Tecnológico da Terra e do Mar.

Prof. Klaus Dieter Baumann

Itajaí

2018

RESUMO

O desígnio desde relatório é o de desenvolver uma pilha de alumínio e cobre. Fez-se o processo a partir de barras metálicas desses materiais submergidas em soluções preparadas de Cu(SO4) e Al2(SO4)3 conectadas por uma ponte salina de NaCℓ fornecida pelo laboratório.

Palavras-chave: eletroquímica, pilha, potencial elétrico, oxirredução, ponte salina.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................4

2 DESENVOLVIMENTO...............................................................................................5

2.1 OBJETIVO GERAL.................................................................................................5

2.1.1 Objetivos específicos........................................................................................5

2.2 METODOLOGIA.....................................................................................................5

2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS..................................................................6

2.3.1 Materiais.............................................................................................................6

2.3.2 Procedimento.....................................................................................................6

2.4 RESULTADOS.....................................................................................................10

3 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES...................................................................11

REFERÊNCIAS..........................................................................................................12

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA............................................................................12

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1 INTRODUÇÃO  

“Eletroquímica é a disciplina científica que estuda e avalia as relações que se estabelecem entre as reações químicas e os fenômenos elétricos, em particular as correntes elétricas.” (GRANDE ENCICLOPÉDIA BARSA, 2007. 5 v). As reações eletroquímicas fundam-se na existência de moléculas com certo grau de instabilidade elétrica. Em função da distribuição dos elétrons ao redor do seu núcleo, os átomos podem apresentar tendência a atrair novos elétrons ou, pelo contrário, a repelir alguns dele. Em outras palavras, as reações eletroquímicas baseiam-se nas reações de oxirredução. A perda de elétrons é denominada oxidação, que gera um aumento do seu número de oxidação (nox), e quem a realiza é o agente redutor. Já o ganho de elétrons, é chamado redução, que gera a diminuição do nox, e quem a executa é o agente oxidante.

Reações de oxirredução tanto podem gerar corrente elétrica, como serem iniciadas pela mesma. Esta última recebe o nome especial de eletrólise, e a primeira é responsável pelos dispositivos conhecidos como pilhas (células galvânicas, voltaicas ou eletroquímicas), baterias e acumuladores.

Segundo Atkins (2002, p. 607) “Uma célula galvânica consiste de dois eletrodos^[1], ou condutores metálicos, que fazem contato elétrico com o conteúdo da célula, e um eletrólito [também denominado de ponte salina], um meio condutor iônico, dentro da célula.”  O eletrodo em que a oxidação ocorre é chamado de ânodo, e o eletrodo em que sucede-se a redução, é chamado de cátodo. Pelos elétrons apresentarem carga negativa, migram do eletrodo positivo, o cátodo, para o negativo, o ânodo.

As células galvânicas armazenam energia elétrica. As baterias são geralmente feitas de várias dessas células conectadas em uma única célula. Nessa célula, as reações que ocorrem nos eletrodos tendem a prosseguir espontaneamente e produzem um fluxo de elétrons do ânodo para o cátodo através de um condutor externo.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 OBJETIVO GERAL

Elaborar uma pilha de Cobre e Alumínio, aplicando os conhecimentos já aprendidos na teoria.

2.1.1 Objetivos específicos

Realizar todos os cálculos necessários para obtenção do esquema da pilha;

Escolher e preparar as soluções adequadas para a submersão das barras metálicas;

Comparar o potencial elétrico teórico tabelado com o valor apresentado pelo multímetro conectado à pilha montada no laboratório.

2.2 METODOLOGIA

Inicialmente, em sala de aula, fez-se o cálculo da pilha, considerando os seguintes potenciais de redução:

[pic 1]

[pic 2]

Balanceou-se as equações multiplicando a primeira por 2 e a segunda por 3.

[pic 3]

[pic 4]

Inverteu-se a reação do alumínio, pois no caso desta pilha, ele oxida.

[pic 5]

[pic 6]

Finalmente, efetuou-se a soma das duas reações, obtendo, assim, a reação geral e o potencial elétrico teórico.

[pic 7]

2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

2.3.1 Materiais

• 1 barra de alumínio;
• 1 barra de cobre;
• 1 ponte salina (tubo em forma de U);
• 5 béqueres de 50 mL;
• 2 balões volumétricos de 100 mL;
• 2 bastões de vidro;
• 1 conta gotas;
• Algodão;
• Solução de NaCl;
• Multímetro;
• Cu(SO4).5H2O;
• Al2(SO4)3. (14-18)H2O.

2.3.2 Procedimento

Primeiramente, no laboratório, fez-se a seleção dos materiais necessários para a prática. Em seguida, fez-se ajustes nos cálculos já feitos em sala de aula, pois os reagentes utilizados no laboratório são hidratados.

Utilizando a fórmula da molaridade, fez-se o cálculo para o desenvolvimento de duas soluções, ambas 0,1 M e de 100 mL, de Cu(SO4) e Al2(SO4)3.