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Eletroquímica

A eletroquímica está muito presente no nosso dia-a-dia. Está presente basicamente em pilhas e baterias utilizadas em aparelhos eletrônicos, como celular, controle remoto, lanternas, filmadoras, calculadoras, brinquedos eletrônicos, rádios à pilha, computadores e muitos outros aparelhos.

Prof. Edvan

A eletroquímica estuda as reações em que há transferências de elétrons entre substâncias.

Em geral associamos as reações de transferência de elétrons com reações pilhas e baterias, entretanto existem várias reações no cotidiano que envolve a transferência de elétrons como a combustão, respiração, ferrugem .

Para identificarmos se uma reação envolve troca de elétrons é necessário avaliar a variação do número de oxidação (Nox) dos produtos e reagentes.

Revisão

Número de Oxidação (NOX)

É a carga elétrica real ou teórica de um átomo

Em Substância simples: O nox é sempre zero. Exemplos: N2, O2, H2, Na, Fe, Al.

Íon Simples: O nox é igual a carga do íon. Exemplos: Na+1, O-2, H+1, F-1

Em Substância Composta: A soma do nox dos elementos é sempre igual a zero. Exemplos: Determine o Nox do Enxofre e do Fósforo nos compostos abaixo: a) H2SO4 b) Na4P2O7

Em Íon Composto: A soma do nox dos elementos é sempre igual a a carga do íon. Exemplos: Determine o Nox do N e do Cr nos íons abaixo: a) NH4+ b) Cr2O7-2

Revisão

Exercício de Revisão 1 – Nas substâncias CaCO3, CaC2, CO2, C (grafite) e CH4, os números de oxidação do carbono são, respectivamente: a) - 4 + 1 + 4 0 + 4 b) b) + 4 - 1 + 4 0 - 4 c) c) - 4 - 2 0 + 4 + 4 d) d) + 2 - 2 + 4 0 – 4 e) e) + 4 + 4 + 4 + 4 +4 2 – Os números de oxidação do boro, iodo e enxofre nas espécies químicas H2BO− 3 , IO-4 e HSO−4 são, respectivamente: a) + 4, + 8, + 7 b) + 3, + 7, + 6 c) + 2,+ 6, + 5 d) + 3, + 7,+ 8 e) + 4, + 5, + 6

3 – Calcule o número de oxidação do cloro nos compostos: a) HCl b) HClO c) HClO2 d) Ba(ClO3)2

e) Al(ClO4)3

4 – Com a diminuição do pH, não há mais proteção da ferragem. No processo de oxidação do ferro, há expansão de volume e conseqüente fragmentação do concreto. As equações que podem representar a formação da ferrugem pela ação do CO‚ e da água são: 1) Fe + CO2 + H2O <-> FeCO3 + H2 2) FeCO3 + CO2 + H2O <-> Fe(HCO3)2 3) 4Fe(HCO3)2 +O2 <-> 2(Fe2O3 . 2 H2O) + 8CO2 O número de oxidação do ferro nos compostos Fe(HCO3)2 e Fe2O3 . 2 H2O são respectivamente: a) +1 e +2

b) +1 e +3

c) +2 e +2

d) +2 e +3

e) +3 e +3

5 – Descobertas recentes da Medicina indicam a eficiência do óxido nítrico, NO, no tratamento de determinado tipo de pneumonia. Sendo facilmente oxidado pelo oxigênio a NO2‚ quando preparado em laboratório, o ácido nítrico deve ser recolhido em meio que não contenha O2. Os números de oxidação do nitrogênio no NO e NO2 são respectivamente, a) +3 e +6

b) +2 e +4

c) +2 e +2

d) zero e +4

e) zero e +2

Reação de Oxi-redução

Reação de Oxi-redução

Semi- reações?

Reação de Oxi-redução

Semi- reações?

Semi- reações?

Resumindo

Exercício de Revisão 1 – Os sais de dicromato Cr2O72- são alaranjados e, ao reagirem com um álcool, são convertidos em sais verdes de Cr3+. Tal variação de cor é utilizada em alguns aparelhos para testar o teor de etanol no hálito de motoristas suspeitos de embriaguez. A reação do etanol com o sal de dicromato envolve: a) redução do etanol para etanal. b) redução do etanol para etano. c) oxidação do etanol para etanal. d) redução do etanol e do dicromato. e) oxidação do dicromato para cromato CrO42-. 2 – O material cerâmico YBa2Cu3O7, supercondutor a baixas temperaturas, é preparado por tratamento adequado na mistura Y2O3, BaCO3 e CuO. Nesse supercondutor, parte dos átomos de cobre tem número de oxidação igual ao do cobre no CuO; a outra parte tem número de oxidação incomum. a) Dê o número de oxidação do ítrio, do bário e do cobre nos compostos usados na preparação do material cerâmico. b) Calcule os números de oxidação do cobre no composto YBa2Cu3O7

3 – O ciclo do nitrogênio na natureza pode ser representado pelo esquema.

Neste ciclo, o nitrogênio sofre um processo de: a) oxidação na etapa (V). b) b) oxidação em todas as etapas. c) c) redução na etapa (I). d) d) redução na etapa (VI). e) e) redução em todas as etapas