A INTRODUÇÃO TEÓRICA À MATÉRIA

PARTE 1: RESUMO DO EXPERIMENTO

Neste experimento, iremos estudar os processos eletrolíticos, que são os processos químicos que envolvem reações de óxido-redução entre substâncias, logo, a transformação de energia química em energia elétrica.

Serão usados fios elétricos e terminais tipo "jacaré" ligados a uma fonte de tensão em cada experimento, para que os processos possam ser observados.

PARTE 2: BREVE INTRODUÇÃO TEÓRICA À MATÉRIA

A eletroquímica abrange todos os processos químicos que envolvem transferência de elétrons. Quando um processo químico ocorre, produzindo transferência de elétrons, é chamado de pilha ou bateria, mas quando o processo químico é provocado por uma corrente elétrica (variação da quantidade de elétrons no temo), este processo é denominado de eletrólise.

Eletrólise é um processo químico que ocorre de forma não espontânea, ou seja, ocorre na presença de uma corrente elétrica.

O cátodo, eletrodo negativo, fornece elétrons e, portanto, sempre apresenta propriedades redutoras. Em soluções aquosas de eletrólitos, cátions metálicos podem ser transformados, no cátodo, para um estado de oxidação inferior ou também podem ser reduzidos ao estado elementar, o que leva à deposição de metais no eletrodo (eletrodeposição).

O ânodo, eletrodo positivo, age como sumidouro de elétrons e, portanto, apresenta sempre propriedades oxidantes. Assim, ânions podem ser transformados no ânodo, para um estado de oxidação superior. Certos ânions também podem ser oxidados ao estado elementar.

PARTE 3: OBJETIVOS DO EXPERIMENTO

Conhecer diversos exemplos de processos eletrolíticos, empregando substratos inorgânicos em meio aquoso.

PARTE 4: PARTE EXPERIMENTAL:

--> Materiais, Reagentes e Equipamentos

Fonte de Tensão
Fios elétricos e terminais tipo “jacaré”
Eletrodos de grafite ou aço inox
Solução de sulfato de cobre
Solução de sulfato de manganês
Tubo em U
Chumaço de algodão
Água destilada
Papel toalha
Garra e Suporte
Solução de sulfato de zinco
Solução de sulfato de sódio
Peróxido de hidrogênio
Solução mista de sulfato de zinco e iodeto de potássio (1:1)

PARTE  5: RESULTADOS

--> EXPERIMENTO 1:

1º) Prender o tubo em U em um suporte e o preencher (não completamente) com a solução 0,1 mol/L de sulfato de cobre. As bordas devem ser secadas.

2º) Prender cada eletrodo de grafite ou aço inox com um terminal tipo jacaré, e colocá-los em cada extremidade do tubo.

3º) Conectar os eletrodos à fonte de tensão e observar os fenômenos que ocorrem nos dois eletrodos durante alguns minutos.
        observações:    CuSO4  +  H2O   --->   2H+   +  SO4 2-    +  Cu0  +  1/2 O2
        o cátion Cobre tem maior poder oxidante, sofrendo uma redução, ou seja, ele é o agente oxidante.
        como produto dessa eletrólise, foram obtidos o cobre metálico e o gás oxigenio.

4º) Desligar a fonte e retirar os eletrodos do tubo.

--> EXPERIMENTO 2:

1º) Colocar um chumaço de algodão compactado e embebido com solução 0,1 mol/L de sulfato de sódio (Na2(SO4)) no fundo do tubo em U, de forma a impedir a mistura dos líquidos nos dois braços do tubo.

2º) Preencher os dois lados do tubo em U com a solução 0,1 mol/L de sulfato de sódio.

3º) Prender cada um dos eletrodos de cobre com um terminal tipo jacaré e colocar cada um em uma extremidade do tubo.

4º) Conectar os eletrodos à fonte de tensão e observar os fenômenos que ocorrem nos dois lados.
        observações:  H2O é mais facilmente oxidada do que SO4 2- e mais facilmente reduzida que os íons de sódio.
        há formação de H+ e oxidação do Cobre.

5º) Desligar a fonte, retirar os eletrodos do tubo e lavá-los com água destilada.

--> EXPERIMENTO 3:

1º) Preencher o tubo em U com a solução 0,1 mol/L de sulfato de manganês (MnSO4).

2º) Prender cada eletrodo de aço inox com um terminal tipo jacaré e colocar cada um em uma extremidade do tubo.

3º) Conectar os fios à fonte de tensão e observar os fenômenos ocorridos nos eletrodos durante alguns minutos.
        observações: há formação de H+ e o manganês oxida
        no final do processo, obtem-se a formação do MnO2 (dióxido de manganês), que foi obtido a partir da solução aquosa de sulfato de manganes no ânodo e hidrogênio no cátodo.
        MnSO4  +  2H2O   --->   MnO2  +  H2SO4  +  H2