Capítulo
3
Potencial de Eletrodo e suas Aplicações 1. Conceito de potencial de eletrodo (E)
2. Medida do potencial de eletrodo-padrão (E0)
Para medir ddp (diferença de potencial) ou voltagem ou fem (força eletromotriz) da pilha devemos usar um voltímetro entre os dois eletrodos.
A escolha de um eletrodo como referencial (o eletrodo-padrão de hidrogênio) permite calcular o potencial de eletrodo de uma semicélula. O valor de E0 para o eletrodo-padrão de hidrogênio foi convencionado como sendo 0 V (zero volt), quer ele atue como ânodo, quer como cátodo. O eletrodo-padrão de hidrogênio (EPH):
voltímetro leitura digital
–
+
fio de platina
Para medir a ddp inicial da pilha deve haver pouca passagem de corrente elétrica, portanto, a resistência interna do voltímetro deve ser elevada.
H2 a 1 atm
–
+
solução 1 mol/L de H+(aq)
+
KNO3 Cu
Zn
25 °C Zn2+ [Zn2+] = 1 mol/L
Cu2+ [Cu2+] = 1 mol/L
O valor 1,10 V demonstra que cada semicélula tem um potencial elétrico chamado potencial de eletrodo (E), isto é, a diferença desses potenciais resultou 1,10 V. Concluímos que • a diferença de potencial elétrico é de 1,10 V; • o potencial do eletrodo de cobre (polo positivo) é maior que o do eletrodo de zinco (polo negativo). A diferença de potencial elétrico entre os eletrodos de uma pilha, medida com voltímetro numa situação em que a pilha esteja fornecendo pouca corrente elétrica para um circuito, é representada por ΔE. Se essa diferença de potencial for medida nas condições-padrão, isto é, concentração dos íons igual a 1 mol/L e temperatura de 25 ºC, ela é denominada diferença de potencial-padrão e é representada por ΔE0. Pilha de Daniell ΔE0 5 1,10 V.
22
H2
placa de Pt porosa
1,10
–
Pt
Evidências mostraram aos cientistas que a platina negra tem a propriedade de adsorver o gás hidrogênio, ou seja, de reter em sua superfície as moléculas desse gás. Como a quantidade de elétrons (nuvens de elétrons) é grande na platina, o hidrogênio irá emparelhar os seus elétrons mais facilmente com a platina do que o próprio hidrogênio; como consequência, enfraquece a ligação covalente entre os átomos de hidrogênio. superfície de Pt negra
H
H
Pt Pt grande nuvem de elétrons
cátodo: 2 H1 1 2e2 ânodo: H2
H2
E0 5 0 V
2 H1 1 2e2
E0 5 0 V
Eletroquímica | Caderno de Atividades
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