Quí 21- Processos Eletroquímicos

Processos eletroquímicos

• A eletroquímica é a parte da Química que estuda as relações entre a corrente elétrica e as reações químicas.
• Existem dois processos eletroquímicos.
• 1. Pilha: Dispositivo em que ocorre uma reação de oxirredução que produz corrente elétrica.
• 2. Eletrólise: Reação de oxirredução que, para ocorrer, consome corrente elétrica.
• Todos os processos eletroquímicos envolvem transferência de elétrons, ou seja, oxidações e reduções.
• Relembre alguns conceitos:
• Oxidação: Perda de e– ⇒ aumento do NOx ⇒ a espécie química que se oxida é denominada agente redutor, ou simplesmente redutor.
• Redução: Ganho de e– ⇒ diminuição do NOx ⇒ a espécie química que se reduz é denominada agente oxidante, ou simplesmente oxidante.

Série de reatividade química

Série de reatividade

Série de reatividade

Potencial de eletrodo (E)

• • Temperatura: O aumento da temperatura favorece a perda de elétrons.
• Maior temperatura ⇒ Maior Eoxi
• • Concentração dos íons em solução:
• Maior concentração de cátions ⇒ Menor Eoxi
• Maior concentração de ânions ⇒ Maior Eoxi
• Adotou-se, como eletrodo de referência, o eletrodo de hidrogênio gasoso = 0,00 V (zero volt).
• ● Eºred > 0 (positivo) ⇒ eletrodo sofre redução mais facilmente do que o hidrogênio.
• ● Eºred < 0 (negativo) ⇒ eletrodo sofre oxidação mais facimente do que o hidrogênio.

Potencial de eletrodo (E)

Espontaneidade

Espontaneidade

• • Quando uma reação possui ∆Eº > 0, a reação é espontânea e produz energia elétrica (pilha).
• • Quando uma reação possui ∆Eº < 0, a reação é não espontânea e, para ocorrer, consome energia elétrica (eletrólise).

Observação

• Existem várias maneiras de evitar a corrosão do ferro metálico. A mais utilizada é a pintura da peça, mas isso não é possível para a conservação de ferramentas, pois a tinta descascaria com o atrito com outros materiais, durante seu uso. Outro método é o uso de “eletrodos de sacrifício”, que utiliza metais que oxidam mais facilmente que o ferro, ligados ao ferro por meio de um fio ou soldados nele, da mesma forma como as placas de magnésio (Mg) usadas para evitar a corrosão dos cascos de navios. Essa alternativa não é prática para o caso de ferramentas, necessitando de uma placa para cada uma ou ligá-las todas por um mesmo fio. A galvanização é uma maneira de cobrir o ferro eletroliticamente com outro metal, geralmente zinco (Zn), usando uma solução de zinco iônico (Zn2+) que, por passagem de corrente elétrica no ferro, ganha elétrons no contato com o ferro, formando zinco metálico (Znº), cobrindo o ferro. Mas, essa providência deveria ser feita na escolha do material para a fabricação da ferramenta, segundo suas funções e propriedades de trabalho exigidas. No caso do uso da graxa, há uma lubrificação de engrenagens, quando existem, e uma impermeabilização do metal, que impede o contato do metal com o ar úmido, ou seja, com a água (H2O) e com o oxigênio (O2) do ar, reagentes na reação de oxidação. Assim, a formação do hidróxido de ferro II, Fe(OH)2, e do hidróxido de ferro III, Fe(OH)3, é dificultada, evitando a formação da ferrugem.