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Eletroquímica

Trabalho por Diego Miguel Seger, estudante de Colegial @ , Em 22/04/2003

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Eletroquímica

A Eletroquímica é a parte da química que estuda o relacionamento entre a corrente elétrica e as reações químicas:

  • Produção de corrente elétrica, através de uma reação química: pilha
  • Ocorrência de uma reação química pela passagem da corrente elétrica: eletrólise


Para melhor entender a eletroquímica, vamos recordar algo sobre oxidação e redução.

  • Oxidação: Quando uma espécie química perde elétrons na reação.
  • Redução: quando uma espécie química recebe elétrons na reação.


A Série da Reatividade Química

Analisando em conjunto os resultados obtidos na seqüência anterior de experiências verificamos que existe uma determinada ordem para que a reação ocorra, isto é, não basta simplesmente juntar duas espécies químicas: um metal e uma solução. A natureza impõe condições para que haja reação entre um determinado par de metal/catíon.

Nas experiências que descrevemos, observamos que:

  • Al cede elétrons ao Zn ;
  • Zn cede elétrons ao Cu ;
  • Cu não cede elétrons ao Zn .

Podemos dispor esses metais em uma seqüência que indique a preferência em ceder elétrons, ou, como é chamada, uma série de reatividade química.  


Pilha

Pilha é qualquer dispositivo no qual uma reação de oxirredução espontânea produz corrente elétrica.

Cátodo é o eletrodo no qual há redução (ganho de elétrons). É o pólo positivo da pilha.

Ânodo é o eletrodo no qual há oxidação (perda de elétrons). É o pólo negativo da pilha.

Os elétrons saem do ânodo (pólo negativo) e entram no cátodo (pólo positivo) da pilha.

Pilhas comerciais

  • Pilha seca comum (Leclanché)
  • Pilha alcalina comum
  • Pilha de mercúrio
  • Bateria de níquel-cádmio
  • Bateria de chumbo
  • Pilha de combustível


Representação convencionada pela IUPAC

Ânodo/Solução do ânodo//Solução do cátodo/Cátodo

Exemplo: Pilha de Daniell -> Zn/Zn2+//Cu2+/Cu

Eletrodo padrão é aquele no qual as concentrações das substâncias em solução é igual a 1 mol/L e a temperatura é de 25°C.

No caso de um gás participar do eletrodo, sua pressão deve ser igual a 1 atm.

Por convenção, o potencial padrão de eletrodo do hidrogênio é igual a zero e o seu potencial padrão de redução é igual a zero:

2H+ + 2e-

->
¬

H2

E0red = 0 (convenção)

A IUPAC eliminou o termo potencial de oxidação. Sempre deve ser usada a expressão potencial de redução.

A medida do potencial padrão de redução de um dado eletrodo padrão é feita medindo-se a ddp de uma pilha padrão na qual uma das semipilhas é um eletrodo padrão de hidrogênio e a outra é o eletrodo padrão cujo E0red se quer medir.

  • Quanto maior for o E0red, mais fácil será a redução e mais forte será o oxidante.
  • Quanto menor for o E0red, mais difícil será a redução e mais fraco será o oxidante.
  • Quanto maior for o E0red, mais difícil será a oxidação e mais fraco será o redutor.
  • Quanto menor for o E0red, mais fácil será a oxidação e mais forte será o redutor.