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unidade6

EreroquimÌcâ

Copílulo I

Conceifosfundomentois InfÍoduçõo A elettoquímicaê a paÍteda Quimicaqueestudao relacjonamento entrea correnteeÌétÌica e as Íeaçõesquimicas.Os principaisfenômenosestudadospor eÌa sãol . Produçãod€ corÍenteelétrica,atravésde uma rcaçãoquiít'icaipilha. . Ocorrênciade uma reaçãoquimicapela passagem da correnleelétrica:e/errórse. Para melhor entenderos fenômenosda eletroquimica,vamosrecordaralgo sobÌeoxr'. Oxidaíão, quandoa espéciequimicap€rde€létronsna Íeação: zno

-

zn'* + 2e-

(oxidaçãodo Zno)

. Redrçao:quandoa espécìe químicarecebeelétronsna reaçào: Cu)

,2e-

-

Cuu

(reduçáodocu: r

a que podemoschegar, ObseNeas experiências descritasa seguir,e as conclusões

Preparamosuma soluçãoaquosade suÌfatode cobre(CuSOa):um salbastante solúvel,que sedissociaem ions Cu'. e SOi . Essasoluçãoó de uma coÍ azul caracte stica, A seguir,tomamosumâ lâminade zincometálico (Zn'), que é de coÍ cìnza.

Mergulhamosa lâmina de zinco na solüçãode sulfaio d€ cobÌe; agora, otìservemoso sistema atentâmente dürantealguÌrsminutos,Veremosqüe com o passardo tempo a lâmina e a soluçãomudamde cor.

lâmina E no)


= capírlro1 _ conceúosíundam6rtaÈ 245

Retirandoa lâmina de zinco da solu ção,verificamosque a parteque esta vâ submersaestárecobertapor uma fìna camadavermelho-amarelada que podemosidentificar como sendo cobremetáÌico (Cuo)-e queasolução perdeuâ cor azul. Uma análiseposre rior mostraráaexistênciade ionsZn" em substituiçàoaosions Cu:+,

lzno)

l cú!ì

O examedos fatos observados nos levaa concluirque houveuma reaçãode oxidacão, recluçãona superficieda lâminâ de zinco em contatocom a soluçãode sulfato de cobre. Es.a reaçáopode.er descrirapelaequaçáo:

O' reaispanicipantes dessa reaçáoforamosátomosde /incoda jupejfìcieda t;minae os ionsde Cu' da soiução. porranro. O. anions5ultarotSO; ) permaneceram inallerados. a reaçãopode serdescÍirapor üma equaçãosimpiificada:

A equaçãoânteriornosmostrâqueo zinco(Zn) cede€létronspara os ions Cur+ da soluçãoe estessedepositamna lâmina na forma de cobremetálico(Cuo).Evidentemente, os átomosde zinco(Zno)da lâmina qüe cederamos eÌétronsconvertem-se em ions Znr'. oue passampara a soìução: Znoéo redutorou agenteredutor. CÌrì é o oxidanteou ag€nreoxi ZÍl Ìânlna

+

C-'+ solução

+

cuo

+

7n'l+

deposi!ã se pdsaparê na tãmina a sólução

lÊmina Preparando uma soluçãode sulfato de zinco (ZnSO4)e mergulhandonessa soluçâouma lâmina de cobre (Cuo), quea lâminade cobrenão observamos fica ÍecobeÍtade zinco(Zno).Issoevidenciaque não ocorre a Íeação.

(cuoì

C uo+ Znr' * ?


v _

246

unidade6

Edmqúmica

PreparaÍos umâ soluçãode sulfato de zinco (ZnSOJ e mergulhamosneìauma lâmina de alu minio (A1o).Após alsumtenpo, d€tectamos üma fina películade zinco sobrea lâmina de alumi nio e o aparecimentode ioÍs Alr* na solução.Isso evidencia que ocorrea reação,

I {Zn') 2 Àl o + 32n,, -

2A É '

gvJ!-vJ

+

3Zn0

aFíece depc â.se nasolução nalámina

cobÍE {cu!)

PrepaÍamosuma soluçãode sulfato de prata(Ag,SO, e merguÌhamosnela uma lâmìnade cobre (Cìro).Àpós algum tempo, notamosa formaçãode uma pelícuÌade pratasobÍea lâminade cobÍe e o aparecimentode ions Cu':* na solução.Isso evidencia que ocorrea reação.

I Cu' . *

2A9'

-C u" +

2as'

quÍmico A sêriedeÍeolividode Analisândoem conjunlo os resultadosobtidos na seqüènciaanteÍior de expedência!, verificâmosque existeuma deteÍminadaordempara que a reaçàoocorÍa, isto é, não basta juntar duas espécies quimicas:um metal e uma solução.A naturczaimpõe simplesmente coì1dìçõespaÍa que haja reação entrc üm deíeminado par metal/catíon. qoe descrevemos, Nas expedências observamosque: . AÌo cedeelé1rons ao Zn:*; . Znocedeelétronsao Cul*; . Cuocede eÌétrons ao Ac*; . Cuonãocedeelétronsao Zn'1*.

Ì-


capÍturor - conc€itôstundâm€nrsis 247

Podemosdisporessesmetaisem uma seqüência queindiquea preferênciaem cederelÉ_ tfons, ou, como é châmaáa,úía sefiede rcati.ridadequímica. Veja: Nesúasérie,os átomosda esqÌrerda cedem elétlons aos cationsdos elementosà . Alocedeelérrons a Zn'., Cu,. e Ág'; . Zno cedeelétroff a Cu'1*e Ag *; . Cuocedeelétrons a Ag *. Entretanto, CÌronâo cedeeléironsao Zntr*€ nemao Alr*,

O cientista am€ricanoL:\n\s Pauling (1901),atravésde experiêrciasdo tjpo das que anaÌisamos,conseguiuordenaros me tais de acordocom a suaÍeatividadeqüimi ca, ou seja!montou uma sériede Íeatividade quimica.Nessasérie,os eÌementos estão dispostosem ordem decrescente de reatividade.Assim, o césio(Ct é o mais reativo, enquanroo ouro (Au) é o menosreativo.

ffiì$ Exercíclosreso/vdos ÊRll

Dada a equação,descobir se ela representauma Íêâ9ãoque pode ser efetuãda: z no + F e2+ + Fè Õ + Z n 2 + Examinândoa sériede reatividãdequÍmica,veriíicamosque o zinco spareceãnresdoferro. Então. â reaçãopode ser efetuads, pois o Zno podê ceder etéÍons aos cãtíons Fêr+: zn9 + Fe2+ + F.eo+ Zn2+ Os étomos de zinco (Zno) podem ceder elétÍons aos cations de retro ll (Fez+).

J A s e n teoxi dante:Fe' z*(oxi dâo znoa zn,+ ) I Agentê.êdutor: Zno lreduz o Fe2+a Feo)

R6spostâ: A reaçãopode sef efetuãda.

:


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unidâde6 - Eletoqurm'câ

por Fe2+ + Nio ER2) Descobrnse pode ser efetuadaa rcacão rcpresêntada

Feo + Ni2+

Ëntão a rêacãonào pode Na séíi; de íeôtividadêqulmica, o niq'iel spaÍeceapôs oÍero Fe' : àÔs câtìons pode elét'ons ceder ser efetuada, pois o Nio não F er + + Nio+ n ã o o c o íe I Os átomosde nÍquel(Ni")I I náocêdemeléttonsaos I lì I c êí onsdê r e ' Ío l F e " ì l R€sposta: A rcação não pode ser efetuada

de oPrendizogemW w8 FxeÍcíc,'os üna oxìdaÉoe os a sgüir, aerupeosquemnstituem indicados xar) DosfenôneDos *

a) Mso-- MgF + 2e O Aco- Ac'+ e d) Cao- Ci" + 2e

queconstiiüenüna redução:

H, e)2Hr+2e l,+2e 021 El cl'+ 2e - zcl

e indiqueosaseÍtesoxidantee redutor'sehouveÌ: quepodenserrealizadas EA2) DesubmqüaisasÌcâgõ{s

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'^" '"ü#iïï,iï,i:i'Ëï.'ïifls,ïÍiïi',1ï'Ì,àï'ï''d,ïôïflilllïï1ï;ï"f


UNID.6-CAP.1-CONCEITOS FUNDAMENTAIS