A GRADUAÇÃO DE QUIMICA INDUSTRIAL CÉLULAS ELETROQUÍMICAS: EQUAÇÃO DE NERNST

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS

CAMPUS ANÁPOLIS DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

HENRIQUE SANTILLO

GRADUAÇÃO DE QUIMICA INDUSTRIAL

CÉLULAS ELETROQUÍMICAS: EQUAÇÃO DE NERNST

GUSTAVO LOURENÇO

LARISSA DE KASSIA GONÇALVES SANTOS

MARCOS HENRIQUE DIAS MARTINS

ANÁPOLIS

2022

RESUMO

Técnicas eletro analíticas são capazes de fornecer limites de detecção excepcionalmente baixos e um amplo conjunto de informações que descrevem e caracterizam um sistema eletroquímico. Os métodos eletroquímicos oferecem certas vantagens sobre os outros tipos de métodos analíticos. Uma célula eletroquímica de corrente contínua consiste em dois condutores elétricos denominados eletrodos, mergulhados em uma solução de eletrólitos selecionados de forma adequada. Para que uma corrente comece a fluir na célula é necessário: que os eletrodos estejam conectados externamente, através de um condutor metálico; que as duas soluções de eletrólitos estejam em contato, permitindo o movimento de íons entre elas; que uma reação de transferência de elétrons possa ocorrer em cada um dos eletrodos. Neste experimento foi realizado a construção de células eletroquímicas e realizada a determinação das suas forças eletromotrizes, além do mais foi realizado a verificação da equação de Nernst.

PALAVRAS-CHAVE

Cobre, Életrodos, Nernst e Zinco.

INTRODUÇÃO

Um dispositivo eletroquímico que viabiliza a ocorrência de uma reação redox sem o necessário contato entre os reagentes e os produtos formados em cada compartimento é denominado de célula eletroquímica. As células eletroquímicas podem ser classificadas em função da espontaneidade do processo de transferência de elétrons em questão (AZZELLINI).

Quando o processo redox é espontâneo a célula eletroquímica é denominada de célula galvânica ou voltaica e quando o processo é não espontâneo de célula eletrolítica. Em uma célula galvânica um processo redox espontâneo gera uma corrente elétrica, enquanto em uma célula eletrolítica uma corrente elétrica externa conduz uma reação não espontânea. Portanto, o princípio de funcionamento destas células é justamente o inverso uma em relação à outra (AZZELLINI).

Uma célula eletroquímica de corrente contínua consiste em dois condutores elétricos denominados ELETRODOS, mergulhados em uma solução de eletrólitos selecionados de forma adequada. Para que uma corrente comece a fluir na célula é necessário: (1) que os eletrodos estejam conectados externamente, através de um condutor metálico; (2) que as duas soluções de eletrólitos estejam em contato, permitindo o movimento de íons entre elas; (3) que uma reação de transferência de elétrons possa ocorrer em cada um dos eletrodos (LIMA).

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OBJETIVO

O objetivo desse experimento é a construção da equação de células eletroquímicas, a determinação das suas forças eletromotrizes e a verificação da equação de Nernst.

MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS

• Algodão
• Béquer de 50 mL
• Fios condutores e crocodilos
• Lixas
• Placas de Zinco e Cobre
• Solução de nitrato de potássio ou cloreto de potássio saturada
• Solução de nitrato de zinco 0,005; 0,025; 0,05; 0,25 e 0,50 mol L-1.
• Solução de nitrato de cobre 0,500 mol L-1.
• Tubo em U

Procedimento Experimental

O experimento foi iniciado preparado as placas de metal lixando e após lavando com água destilada e acetona para uma limpeza eficaz.

 Em seguida foi preparado a ponte salina enchendo o tubo U com uma solução de cloreto de sódio, tapando as extremidades com algodão e atentando-se para evitar a formação de bolhas no seu interior.

Foi preparado e colocado nos béqueres, cinco soluções de nitrato de zinco variando as concentrações de 0,005; 0,025; 0,05; 0,25 e 0,50 mol L-1. Em outro béquer foi preparado uma solução de nitrato de cobre 0,500 mol L-1.

Em seguida foi montado o sistema das células, onde colocou-se um béquer de nitrato de zinco ao lado do de nitrato de cobre e inseriu a ponte salina, de modo que as pontas ficam submersas na solução. Posteriormente foi mergulhado o eletrodo de Cu na solução de Cu e o eletrodo de Zn na solução de Zn, onde foi medido o potencial dos eletrodos com auxílio do voltímetro. Essa etapa foi repetida 5 vezes, variando as concentrações da solução de nitrato de zinco.