Eletroquimica

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  • Publicado : 31 de outubro de 2012
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Introdução
Conceitos:
A eletroquímica trata do estudo da participação de energia elétrica em transformações químicas nas células eletrolíticas, assim como da conversão de energia química em energia elétrica nas células galvânica (nas pilhas ou baterias).As células eletroquímicas podem ser células galvânicas ou células eletrolíticas. Na eletrólise, a passagem de uma quantidade suficiente deeletricidade através de uma solução produz-se uma reação não espontânea, desta forma pode se produzir Na(s) e Cl2(g) a partir do NaCl(l). Assim como o sódio, o alumínio, o magnésio e o cobre, são metais obtidos industrialmente por eletrólise. Nas pilhas, através de uma reação espontânea, produz-se uma quantidade de eletricidade capaz de acender uma lâmpada ou fazer funcionar um pequeno motor. Édifícil imaginar algum aparato eletrônico que funcione sem uma pilha, desde um relógio de pulso, uma lanterna, uma calculadora e até os celulares.
Deve-se lembrar de também de que algumas vezes, a formação de uma célula galvânica é a responsável pela corrosão observada na junção de dois metais diferentes. Pode-se citar ainda, a importância da eletroquímica em pesquisas médicas e biomédicas, áreas daciência cujos cientistas estudam as reações eletroquímicas em células vivas. Os bioquímicos estão interessados na natureza elétrica dos impulsos nervosos e especialmente de aqueles animais que, como a enguia, transformam energia química em elétrica com suficiente potência para dar um respeitável choque nos seus inimigos.






Reações-- A corrente elétrica é um fluxo de partículascarregadas. Essas partículas podem ser idênticas como em um metal onde os elétrons de valência (chamados elétrons livres) se movimentam a através da rede cristalina de cátions vibrando-neste caso o processo é chamado de condução eletrônica ou condução metálica. Entretanto, com frequência, participam do processo de condução duas ou mais classes de partículas, como em uma solução eletrolítica, na qual semovimentam os íons de ambos os sinais - neste caso o processo é chamado de condução iônica ou eletrolítica. Uma das principais características dos sólidos metálicos é a facilidade de transportar corrente. À temperatura ambiente, os cernes iônicos positivos num cristal de um condutor metálico vibram em torno das respectivas posições de equilíbrio e têm, portanto, energia cinética. Os elétrons livrestrocam continuamente energia com os íons da rede através de colisões elásticas e inelásticas. Como não há um campo elétrico exterior, o movimento dos elétrons é aleatório; e como não há movimento preferencial dos elétrons numa dada direção não há uma corrente elétrica global. Se for aplicado um campo elétrico de intensidade E ao condutor, os elétrons serão acelerados até uma determinada velocidadeno sentido oposto ao do campo aplicado. Os elétrons colidem periodicamente com os cernes iônicos na rede e perdem energia cinética.








Pilha de daniell
Funciona a partir de dois eletrodos interligados, onde cada eletrodo é um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal. Ele percebeu que se fizesse uma interligaçãoentre dois eletrodos de metais diferentes, o metal mais reativo, iria transferir seus elétrons para o cátion do metal menos reativo em vez de transferi-los para seus próprios cátions em solução. Sempre que metais de reatividades diferentes são imersos em soluções que contêm íons, é possível observar que no sistema se estabelece um circuito elétrico e o sentido da movimentação dos elétrons é do metalmais reativo (redutor) para o menos reativo (oxidante).

Pilhas e baterias comerciais
Pilhas e/ou baterias podem ser definidas como geradores químicos de energia elétrica. Tecnicamente, a unidade geradora básica é chamada de célula. Em muitos casos práticos, a tensão fornecida por uma célula é insuficiente para operar os equipamentos, de forma que duas ou mais são associadas em série,...
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