ELETROQUÍMICA

ELETROQUÍMICA
Profª Loraine Jacobs
DAQBI
[email protected]
paginapessoal.utfpr.edu.br/lorainejacobs
CORRENTE ELÉTRICA

Pode ser produzida por:

Geradores elétricos : Transformam energia mecânica em
energia elétrica.

Pilhas e baterias: Transformam energia química em
energia elétrica.
ELETROQUÍMICA

É o ramo da química que trabalha com o uso de
reações
químicas
espontâneas
para
produzir
eletricidade e com o uso da eletricidade para forçar as
reações químicas não-espontâneas acontecerem.

Estudo da interação da eletricidade com as reações
químicas.
TÉCNICAS ELETROQUÍMICAS

Procedimentos baseados na eletroquímica;

Permitem que equipamentos monitorem concentrações,
pH de soluções, etc.

Utilizadas também para monitoramento cardíaco e
cerebral.
ELETROQUÍMICA

Equações de Oxi-Redução Entendimento de Reações
Eletroquímicas

Conceitos de Oxidação e Redução

Conceitos de Agente Oxidante e Agente Redutor

Conceitos de Número de Oxidação (Nox)

Cálculo do Nox
CONCEITOS DE OXIDAÇÃO E
REDUÇÃO

Reações de Oxidação ou Redução

Envolvem perda ou ganho de elétrons

Reações iônicas  Átomo cede definitivamente elétrons para
o outro.
Na *
●●
●
● Cl ●
●●
..
+
[:Cl:]
Na . .
CONCEITOS DE OXIDAÇÃO E
REDUÇÃO

Reações de Oxidação ou Redução

Sódio  Perda de Elétrons  Oxidação

Cloro  Ganho de Elétrons  Redução
Na *
●●
●
● Cl ●
●●
..
+
[:Cl:]
Na . .
CONCEITOS DE OXIDAÇÃO E
REDUÇÃO


Com as informações do exemplo temos:

Oxidação: É a perda de elétrons em uma reação
química;

Redução: É o ganho de elétrons em uma reação
química.
Reações de Oxi-Redução : São àquelas onde há troca
de elétrons entre os compostos participantes. São estas
trocas de elétrons explicam as reações eletroquímicas.
CONCEITOS DE OXIDAÇÃO E
REDUÇÃO

Agente Oxidante e Agente Redutor

Agente Oxidante: É o elemento que provoca a oxidação;
é aquele que sofre redução.

Agente Redutor: É o elemento que provoca a redução; é
aquele que sofre oxidação.
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

O número de oxidação nos ajuda a entender como os
elétrons estão distribuídos entre os átomos que
participam de um composto iônico ou de uma
molécula.

Nos compostos iônicos, o Nox corresponde à própria
carga do íon. Essa carga equivale ao número de
elétrons perdidos ou recebidos na formação do
composto.
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Nox para compostos iônicos
..
+
[:Cl:]
Na . .

Nox sódio: Na+  Nox : +1

Nox cloro: Cl-  Nox : -1
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Nos compostos moleculares, não existe transferência
definitiva de elétrons. Assim, o Nox corresponde à
carga elétrica que o átomo iria adquirir se a ligação
fosse rompida. Desse modo, o átomo de maior
eletronegatividade receberia os elétrons do outro
átomo.

Nox hidrogênio: +1

Nox cloro: -1
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Para moléculas formadas por átomos iguais
(chamadas também de substâncias simples), o número
de oxidação de cada átomo será igual a zero, pois
ambos tem mesma eletronegatividade.

Outras substâncias simples: O2; O3; P4; S8; Cdiam e Cgraf.
Eletronegatividade
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Para íons monoatômicos o Nox sempre será igual a sua
própria carga:
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Elementos com Nox fixo
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Elementos com Nox fixo

Para o Oxigênio o Nox sempre será -2, exceto:


Quando estiver em peróxidos: H2O2 ou Na2O2(Nox: -1)
Para o Hidrogênio o Nox sempre será +1, exceto:
 Quando
estiver em hidretos metálicos: NaH, CaH2 (Nox: -1)
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Cálculos de Nox
 Para uma molécula: A soma dos números de oxidação
de todos os átomos é zero

H3PO4

Na2CO3

K2Cr2O7
NÚMERO DE OXIDAÇÃO (Nox)

Cálculos de Nox
 Para um íon compostos: A soma dos números de
oxidação de todos os átomos é igual a carga do
íon.
 MnO4 P2O74 NH4+
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Equações de Oxi-Redução


Tornar o número de elétrons cedidos pelo redutor igual
ao número de elétrons recebidos pelo oxidante
Ex:
P (5A) + Cl (7A)  Cl mais eletronegativo
P cede 3e- que serão recebidos pelo Cl
Precisaremos de 3Cl para manter a igualdade
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Equações de Oxi-Redução

O número total de átomos no primeiro e no segundo
membro sempre será igual.

Balancear a equação:
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Etapas para Balanceamento




1 - procurar todos os elementos que sofrem oxi-redução e
determinar seus Nox antes e depois da reação; verificar a
variação dos Nox
2 - calcular a variação total (Δ) do Nox do oxidante e do redutor,
da seguinte maneira:
3 - tomar o Δ do oxidante como coeficiente do redutor e viceversa (é a regra do xis).
4 - prosseguir o balanceamento com o objetivo de igualar o
número total de átomos de cada elemento, no 1o e no 2o
membro da equação.
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Equações de Oxi-Redução

Balancear a equação:
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Equações de Oxi-Redução contendo íons:

Balancear a equação:
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Semi-Reações

Utilizadas para facilitar o balanceamento de reações de oxi-redução:
 Maneira
 Espécie
conceitual de representação pois não há elétrons livres;
oxidada e reduzida formam o par redox Mg2+/Mg
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES

Semi-Reações de Oxidação e Redução

Semi-reação de Oxidação: Elétrons perdidos sempre aparecem do lado
direito da flecha. Par redox: Mg2+/Mg

Semi-reação de Redução: Elétrons ganhos sempre aparecem do lado
esquerdo da flecha. Par redox: O2 /O2-

Semi-reações somadas expressam a reação redox completa.