TRABALHO DE CONSTRUÇÃO DE APRENDIZAGEM III ELETROQUÍMICA

UNIUBE - UVERSIDADE DE UBERABA

TRABALHO DE CONSTRUÇÃO DE APRENDIZAGEM III

ELETROQUÍMICA

UBERABA - MG

2015

RESUMO

É possível criar uma relação entre um portão de aço enferrujado, um telefone celular e um controle remoto de televisão? A resposta é sim. E a explicação para isso é relativamente simples, pois em todos esses objetos está ocorrendo um fenômeno eletroquímico. O portão de aço possui em sua composição principalmente o ferro, que sofre oxidação pela ação do gás oxigênio (O2) do ar e da umidade atmosférica, havendo transferência de elétrons de um elemento para outro (do Ferro para o Oxigênio). O produto dessa reação (oxidação) é a ferrugem (ex. Fe2O3). O telefone celular e o controle remoto da televisão utilizam baterias ou pilhas para o seu funcionamento. E pilhas e baterias fornecem corrente elétrica e um potencial para os aparelhos, mas como consequência disso, alguns elementos em sua estrutura sofrem oxidação e/ou redução, ou seja, cada um dos objetos, portão de aço enferrujado, pilhas e baterias são exemplos do cotidiano para fenômenos que envolvem transferência de elétrons, ou sejam são fenômenos estudados pela eletroquímica.

Palavras-chave: Eletroquímica; Redução, Oxidação.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Equipamentos eletrônicos que utilizam baterias e pilhas. 10

Figura 2: Oxidação do ferro 11

Figura 3: Uma reação redox ilustrando a formação do ácido fluorídrico. 16

Figura 4: Redução (ganho de elétrons) da molécula de FAD. 16

Figura 5: Na formação da ferrugem, o ferro sofre oxidação e o oxigênio sofre redução 19

Figura 6: Porção de metal oxidado (corroído) 20

Figura 7: Os 3 tipos de corrosão segundo a morfologia. Fonte: Polito (2006). 23

Figura 8: Pilha eletroquímica por corrosão galvânica em concreto armado. Fonte: Santos (2012). 23

Figura 9: Modelo de vida útil – iniciação e propagação da corrosão. Fonte: (Monteiro (2002). 25

Figura 10: Célula de corrosão eletroquímica em concreto armado. Fonte:Aguiar (2006). 26

Figura 11: Outro modelo de célula de corrosão eletroquímica em concreto armado. Fonte: Santos (2012). 26

Figura 12: Corrosão eletroquímica do aço por: (a) carbonatação; (b) ataque por cloretos. (MAR, 2006). 28

Figura 13: Volumes relativos do ferro e de alguns de seus produtos de corrosão. Fonte: Cascudo (1997). 30

Figura 14: Esforços radiais produzidos que levam à fissuração e destacamento do concreto devido à corrosão das armaduras. Fonte: Polito (2006). 31

Figura 15: Perda de seção na barra de aço devido à corrosão eletroquímica. Fonte: Emmons (1993). 31

Figura 16: Lascamento e destacamento do concreto na região anódica da pilha eletroquímica. Fonte: Mar (2006). 32

Figura 17: Fases da instalação da corrosão em uma barra de armadura. Fonte: Polito (2006). 32

Figura 18: Fissuração e lascamento do concreto paralelamente às barras e estribos metálicos. Fonte: Polito (2006). 33

Figura 19: Eletrólise 39

Figura 20: Facilidade de descarga dos cátions e dos ânions 41

Figura 21: Célula de Dows usada para a eletrólise do cloreto de sódio fundido. A célula é construída de forma a impedir que o sócio metálico e o cloro gasoso, formados pela reação de eletrólise, reajam entre si. 46

Figura 22: Eletrólise do NaCl aquoso 1 mol/L. 47

Figura 23: Produção de alumínio pelo processo Hall. 53

Figura 24: Purificação do cobre por eletrólise. 55

Figura 25: Célula galvânica de zinco-cobre. 58

Figura 26: Pilha seca. 59

Figura 27: Pilha de óxido de prata 60

Figura 28: Bateria de mercúrio 61

Figura 29: Passagem de corrente elétrica em um circuito fechado. 66

Figura 30: Não há passagem de corrente em um circuito aberto. 66

Figura 31: Condução de corrente elétrica em agregados iônicos. 67

SUMÁRIO

TRABALHO DE CONSTRUÇÃO DE APRENDIZAGEM III

1 INTRODUÇÃO........................................................................................................08

2 ELETROQUÍMICA.................................................................................................. 10

3 HISTÓRIA DA ELETROQUÍMICA.......................................................................... 12

3.1 Mecanismos........................................................................................................ 13

3.2 Aplicação............................................................................................................ 15