Eletroquímica - ITA

 por Thvilaça em Qui Nov 24 2011, 09:47

(ITA-SP) Uma solução aquosa de NiSO4 é eletrolisada numa célula com eletrodos de

platina, mediante a passagem de uma corrente elétrica constante de 268 mA

durante 1,0 hora. No catodo, além da eletrodeposição de níquel, foi observada a

formação de 11,2 mL (CNTP) de um certo gás. Assinale a opção que apresenta a

razão percentual correta entre a carga elétrica utilizada para a eletrodeposição de

níquel e a carga elétrica total que circulou pelo sistema:

a) 10

b) 25

c) 50

d) 75

e) 90

Resposta: Alternativa e)

Alguém pode mostrar os cálculos. Obs.: Atenção, provavelmente creio eu, que o gás

ali é o oxigênio, proveniente do OH, que veio da dissociação da água.

 

 Re: Eletroquímica - ITA

 por rihan em Dom Nov 27 2011, 15:10

1) Dados:

Eletrólise, célula eletrolítica, NiSO4

i = 268 mA

t = 1 h

Redução do Níquel no catodo.

11,2 ml de Gás no catodo nas CNTP

2) Sabendo-se:

q = It

Volume Molar CNTP = 22,4 L

F = 96 468 C

m = QM/(F.z)

n = Q/(F.z)

Eo ( Ni2+ ) > Eo (H1+)

3) Pede-se: (carga efetiva da redução do Níquel)/(carga total)

4) Tem-se:

q = 268 * 10-3 A * (1 h)*(60 min/h)*(60 s/min)

q = 268 * 6 * 6 * 10-1 A.s

q =9,648 * 102 C

O CATODO atrái CÁTIONS.

JAMAIS O OXIGÊNIO VAI SER PRODUZIDO NO CATODO.

No CATODO DE UMA CÉLULA ELETROLÍTICA OCORRE REDUÇÕES.

No ANODO DE UMA CÉLULA ELETROLÍTICA OCORREM OXIDAÇÕES, ELE ATRÁI

ÂNIONS.

Nessa ELETRÓLISE vai acontecer no CATODO:

Primeiro o Niquel (Ni) que tem potencial de redução positivo, maior do que o

Hidrogênio (H) (0,000), logo QUEM TEM MAIOR Eo se reduz mais facilmente, vai ser

todo consumido da solução e se depositar.

Depois de se reduzir todo o níquel, foi a vez do Hidrogênio: 11,2 ml nas CNTP.

Se 22,4 L equivalem a um mol então 11,2 L equivalem a 0,5 mol e 11,2 ml a 0,5 *

10-3 mol

n(H2) = 11,2 * 10-3L/22,4

n(H2) = 0,5 * 10-3 mol

Da carga elétrica total que passou, grande parte foi para a redução do Níquel e uma

parte para a produção de 0,5 * 10-3 mol de H2.

1 F para 1/2 mol H2

F ≈ 96 485 C

Subtraindo-se esta quantidade responsável pela redução do H+ , temos a que foi

usada para a redução do níquel.

Divide-se essa quantidade pela total e se obtém a resposta.

(ITA - 2011) Eletroquímicapor Leandro » Ter 21 Ago, 2012 22:12 (317 exibições)

Assinale a opção CORRETA que apresenta o potencial de equilíbrio do eletrodo  , em volt, na escala do eletrodo de referência de cobre-sulfato de cobre, à temperatura de  , calculado para uma concentração do íon alumínio de  .

Dados: Potenciais de eletrodo padrão do cobre-sulfato de cobre e do alumínio , na escala do eletrodo de hidrogênio, nas

condições-padrão:

a) -1, 23b) -1, 36c) -1, 42d) -1, 98e) -2, 04

Eletroquímica é a parte da química que estuda a transformação de energia química em energia elétrica e vice-versa. A transformação é através das reações químicas entre os elementos presentes na reação, onde um perde elétrons e o outro ganha. Todos os processos envolvem reações de oxirredução.

Oxidação: é a perda de elétrons.

Fe0 -> Fe+2 + 2 elétronsferro -> ferrugem

Redução: é o ganho de elétrons.

Al+3 + 3 elétrons -> Al

Os processos de oxidação e redução são simultâneos.

Número de oxidação (Nox)

É a carga elétrica que o átomo adquire ao perder ou ganhar elétrons.

Tabela de Nox fixoToda substância simples, metais puros e gases nobres possuem Nox = 0Ex: H2(g), O2(g), O3(g), Fe0

(s), Hg0(s), Ne0, He0, Ni0(s)...

Como Calcular o Nox de um elemento?Regras:* Em uma substância neutra a soma de todas as cargas deve ser zero.* Em íons (cátions e ânions) a soma das cargas deve ser igual a carga aparente do íon.

Reações de Oxirredução

São aquelas que sofrem mudanças no Nox dos elementos conforme vão ocorrendo. Podemos também dizer que a reação de oxirredução ocorre quando há transferências de elétrons.

Como vimos anteriormente:Oxidação -> é a perda de elétrons e há aumento do Nox.Redução -> é o ganho de elétrons e há diminuição do Nox.Vimos também que a oxidação e a redução são processos simultâneos.Ex:

Agente oxidante: é a espécie química que sofreu redução na reação. Ele provoca oxidação em alguém.Agente redutor: é a espécie que sofreu oxidação, ou seja, ele provoca a redução em alguém.

Pelo exemplo acima, temos que o agente oxidante é I2+5 e o agente redutor é o C+2.

Família / Elemento Nox (carga)

1A e Ag +1

2A e Zn +2

3A +3

5A -3

6A -2

7A -1

Oxigênio -2

Hidrogênio +1

EletroquímicaA eletroquímica estuda a conversão de energia química (reações de oxirredução) em energia elétrica (pilhas e baterias) e o processo contrário (eletrólise).

A eletroquímica é um ramo da Química que estuda o aproveitamento das reações de

oxirredução, em que há transferência de elétrons, para a formação de corrente elétrica,

bem como o processo inverso: formação de energia química por meio da energia elétrica.

Desse modo, a Eletroquímica costuma ser dividida em duas partes:

Conversão de energia química em energia elétrica

Trata-se do estudo das pilhas (ou células eletroquímicas) e baterias, que são

dispositivos onde são colocadas espécies químicas para reagirem espontaneamente,

havendo transferência de elétrons entre elas, sendo que uma se reduz e a outra oxida.

Essa transferência de elétrons é aproveitada para gerar corrente elétrica e é por isso que

esses dispositivos também são chamados de acumuladores.

A diferença entre as pilhas e as baterias é que as primeiras são compostas apenas por

dois eletrodos (um cátodo (polo positivo onde ocorre a redução) e um ânodo (polo negativo

onde ocorre a oxidação)) e um eletrólito (solução condutora de íons também denominada

de ponte salina). Já as baterias são formadas por várias pilhas ligadas em série, em que o

polo positivo de uma é ligado ao polo negativo da outra e assim sucessivamente. Por

exemplo, a bateria de chumbo usada nos automóveis é composta de seis pilhas com força

eletromotriz igual a 2 V cada uma. Portanto, essa bateria possui 12 V.

Quando a reação química se esgota, a energia para de ser fornecida. Esse é o caso das

pilhas ou baterias primárias, que não são recarregáveis. Por outro lado, no caso de

reações reversíveis, é necessário aplicar uma corrente elétrica para que a reação inversa

ocorra e novamente os reagentes serão formados. Essas são pilhas ou

baterias recarregáveis, denominadas de secundárias.

Conversão de energia elétrica em energia química:

Trata-se da eletrólise, um processo em que se passa uma corrente elétrica por um meio

no estado líquido que possui íons, produzindo reações químicas. Se o líquido for uma

substância fundida, dizemos que é uma eletrólise ígnea. Mas se for uma solução aquosa,

então temos uma eletrólise em meio aquoso.

A eletrólise é feita em uma cuba eletrolítica, onde o líquido é colocado e são mergulhados nele dois eletrodos (geralmente inertes, feitos de platina ou grafita). Esses eletrodos estão ligados a um gerador que fornece a corrente elétrica.