Relatório De Eletroquímica

UFJF – Universidade federal de Juiz de fora

Curso Licenciatura em Química

Pólo Sete Lagoas

ELETROQUÍMICA

Sete Lagoas / 2009.

ELETROQUÍMICA

1 INTRODUÇÃO

A eletroquímica é o ramo da química relativa ao estudo dos aspectos eletrônicos e elétricos das reações químicas.

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. Logo, pilha e bateria são processos químicos que ocorrem espontaneamente e gera corrente elétrica, já eletrólise é um processo químico (reação química) que ocorre de forma não espontânea, ou seja, ocorre na presença de uma corrente elétrica.

A primeira pilha foi criada em 1800, por Alessandro Volta, que utilizava discos de cobre e zinco, separados por algodão embebido em solução salina. Os discos foram chamados de eletrodos, sendo que os elétrons saiam do zinco para o cobre, fazendo uma pequena corrente fluir. Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco, mas cada eletrodo ficava em uma cela individual, o que aumentava a eficiência da pilha, pois ela possuía um tubo que ligava as duas cubas, este tubo foi chamado de ponte salina. Esta pilha ficou conhecida como pilha de Daniell.

2 OBJETIVO

1. Compreender os conceitos de uma reação de oxirredução e as semi-reações de redução e oxidação delas definidas;

2. Determinar o potencial de uma reação eletroquímica. Prever o caráter espontâneo ou não de uma reação eletroquímica pelo seu potencial eletroquímico;

3. Diferenciar uma célula eletroquímica de um dispositivo de eletrólise;

4. Descrever e construir uma pilha simples de Daniell; montar e operar um dispositivo de eletrólise simples.

3 MATERIAIS E REAGENTES

• Fontes de energia

• Eletrodos de grafite

• Eletrodos de core

• Eletrodos de zinco

• Béquer de50 ml

• Garra

• Condutores metálicos (fios de cobre)

• Terminais para condutores

• Tubo em U para ponte salina

• Tubo em U para eletrólise

• Palha e aço

• Suporte de ferro

• Pipetas graduadas de 10ml

• Multímetros

• Caneta hidrocolor

• Lá de aço

• Soluções aquosas de: KI 0,5 mol/L

• Alcoólica de fenolftaleína

• Solução de ZnSO4 1 mol /L

• Soluçais de Cu SO4 1 mol/L

• Solução saturada de KCl

• Prego

• Lâminas metálicas de cobre e Zico.

4 PROCEDIMENTOS

4.1 Experimento 1: Tabela de potencial de redução e o caráter espontâneo de uma reação de oxirredução.

Adicionou-se em um tubo de ensaio solução de cobre (II). Mergulhou-se nessa solução um prego, previamente limpo com lã de aço. Observaram-se as condições iniciais da reação e anotou-se alguma evidencia de transformação.

Em seguida, colocou-se em um béquer a solução de Zn (II) e em seguida mergulhou-se um placa de cobre. Observou-se e anotaram-se os resultados.

4.2 Experimento 2: Pilhas Eletroquímicas

Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínuas e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

Pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em uma solução de ZnSO4 e uma placa de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As duas soluções são ligadas por uma ponte salina.

Montagem da pilha de cobre e zinco (Pilha de Daniell)

Colocou-se em um béquer 25 ml de solução de cobre (II) e, em outro, 25 ml de solução de sulfato de zinco (II). Encheu-se o tubo em U com solução saturada de KCl e, em seguida, colocou-se um chumaço de algodão nas extremidades do tubo (esse procedimento é necessário para preparação da ponte salina).

Fechou-se o circuito intercalando um voltímetro entre os eletrodos. Ligou-se o eletrodo de zinco ao terminal negativo, e o eletrodo de cobre ao terminal positivo do voltímetro.

4.3 Experimento 3: ELETRÓLISE

Eletrólise é um processo não-espontâneo de descarga de íons, no qual, à custa de energia elétrica, se faz o cátion receber elétrons e o anion doar elétrons, de modo que ambos fiquem com carga elétrica zero e com energia química acumulada.

Para efetuar o processo de eletrólise, é necessário que haja íons livres no sistema, o que só pode ser conseguido de duas maneiras:

-Pela fusão (passagem para a fase liquida) de uma substancia iônica;

-Pela dissociação ou pela ionização de certas substancias em meio aquoso.

Logo, a eletrólise é feita em uma dessas condições.