ELETROQUÍMICA_2_ANO.pptx eletroquímica e

ELE TROQUÍMICA

1. eletroquímica Química Prof. Ana Beatriz F. Jota

2. Metais: materiais do nosso dia a dia Pense ! Qual foi a importância dos matais para o desenvolvimento das civilizações? O uso dos metais traz muitos benefícios à nossa sociedade. Mas será que também nos traz problemas?

3. A descoberta, o tratamento, as transformações e a utilização dos metais sempre influenciaram o modo de vida e o desenvolvimento das sociedades. Para avaliar a importância dos metais na civilização humana, basta recordar que alguns períodos da nossa Pré-história são caracterizados pelo uso que se fazia dos matais: Idade do Bronze (3500 a. C. a 1200 a. C.) e Idade do Ferro (1300 a. C.). O Bronze provavelmente foi descoberto ao acaso pelo aquecimento de misturas de minérios de cobre e estanho. Na idade do Bronze, iniciou-se o dominício do processo de extração de matais e partir de minérios, e de sua moldagem em ferramentas. A metalúrgica do ferro só teve grande difusão no primeiro milênio a. C., devido ao seu largo emprego na fabricação de armas. O domínio de tais tecnologias alterou os rumos da história. Usando espadas de aço, o romanos obtiveram importantes vitórias em sua guerra contra gauleses, que usavam espadas de ferro, menos resistentes. Saber como de deu a utilização dos diferentes metais também ajuda a entender aspectos importantes da história da humanidade: seus hábitos, culturas, tecnologias, formas de organização social, etc.

4. Metalúrgica e siderúrgica: a transformação de minérios em metais A descoberta da fusão dos minerais inaugurou uma nova etapa na história da humanidade: a Idade dos Metais. Poucos metais são encontrados na natureza de forma simples, entre eles: ouro, prata e cobre. Normalmente, os metais são substâncias compostas, principalmente óxidos. O procedimento de extração é possível graças a metalúrgica. Esse processo é possível porque utilizamos conhecimentos sobre a redução dos minerais para obtenção dos metais.

5. Minérios: matéria-prima para a indústria metalúrgica As substâncias e materiais naturais encontrados na crosta terrestre são chamados de minerais . O petróleo, a água, a areia, o mármore, o ouro são bons exemplos de minérios. Agregados naturais de minerais são chamados de rocha . Normalmente, os metais podem ser encontrados em diferentes minerais.

6. Pense ! O uso dos metais traz muitos benefícios à nossa sociedade. Mas será que também nos traz problemas?

7. Na tarde do dia 5 de novembro, o rompimento da barragem do Fundão, localizada na cidade histórica de Mariana (MG), foi responsável pelo lançamento no meio ambiente de 34 milhões de m³ de lama, resultantes da produção de minério de ferro pela mineradora Samarco --empresa controlada pela Vale e pela britânica BHP Billiton. Seiscentos e sessenta e três quilômetros de rios e córregos foram atingidos;1.469 hectares de vegetação, comprometidos; 207 de 251 edificações acabaram soterradas apenas no distrito de Bento Rodrigues. Esses são apenas alguns números do impacto, ainda por ser calculado, do desastre, já considerado a maior catástrofe ambiental da história do país. A enxurrada de rejeitos rapidamente se espalhou pela região, deixou mais de 600 famílias desabrigadas e chegou até os córregos próximos. Até o momento, foram confirmadas as mortes de 17 pessoas. Em questão de horas, a lama chegou ao rio Doce, cuja bacia é a maior da região Sudeste do País -- a área total de 82.646 quilômetros quadrados é equivalente a duas vezes o Estado do Rio de Janeiro. O fornecimento de água para os moradores de cidades abastecidas pelos rios da região, como Governador Valadares, em Minas Gerais, teve que ser temporariamente interrompido, sendo retomado dias depois, quando laudos de órgãos técnicos do governo descartaram a contaminação da água por materiais tóxicos. ”, disse a presidenta Dilma Rousseff. A lama avançou pelo rio com grande velocidade, chegando ao Espírito Santo em menos de cinco dias. No dia 21, alcançou o mar em Linhares –blocos de contenção foram posicionados na foz do rio para controlar o impacto ambiental da chegada da lama ao mar. Um  laudo técnico parcial , divulgado pelo Ibama no início de dezembro, aponta para a gravidade sem precedentes do desastre. “O nível de impacto foi tão profundo e perverso, ao longo de diversos estratos ecológicos, que é impossível estimar um prazo de retorno da fauna ao local, visando o reequilíbrio das espécies na bacia”, diz o documento. O trabalho de ajuda às vítimas começou logo após o acidente, assim como as ações emergenciais de preservação da fauna e da flora locais. O desafio agora é reconstruir o que foi danificado, garantir alternativas de subsistência a quem perdeu seus meios de trabalho, responsabilizar os culpados pelo desastre e recuperar o rio Doce. “Importa para nós transformar novamente o rio Doce naquilo que ele foi outrora. Um local com margens reflorestadas, com nascentes preservadas, recuperando inteiramente o rio. Esse é um projeto que não se esgota no curto prazo, mas que se estende até que o rio seja, de fato, aquele rio que nós herdamos dos nossos ancestrais

8. “Brasil produz 4 mil toneladas de lixo eletrônico por hora; dentro deste destacam-se pilhas e baterias. Este lixo é jogado na natureza provocando vários problemas ambientais. Quais os problemas ambientais que as pilhas e baterias provocam na natureza e como podemos evitá-los?”

9. Vídeo sobre descarte de pilha e baterias no Brasil.

10. Eletroquímica: Em reações de oxirredução há transferência de elétrons entre as espécies químicas, essas reações podem ser utilizadas para gerar eletricidade em sistemas denominados PILHAS ELETROQUÍMICAS, ou simplesmente PILHAS. As pilhas produzem energia elétrica a partir da energia das ligações químicas das substâncias que constituem os eletrodos.

11. Eletroquímica: Relembrando... Já aprendemos a reconhecer em uma equação eletroquímica quem sofre oxidação e quem sofre redução. Mas como funciona em uma pilha?

12. Como á vimos, essas reações de oxirredução ocorrem simultaneamente, ou seja, à medida que alguns átomos se oxidam, outros se reduzem. Por isso, cada uma das reações indicadas anteriormente é denominada semi-reação . Oxidação da palha de aço:

13. Como funciona uma pilha? A primeira pilha eletroquímica foi inventada, em 1800, pelo físico e professor universitário Alessandro Giuseppe Antônio Anastásio Volta. Para estudarmos de forma mais simples o funcionamento de uma pilha usaremos o modelo da pilha de Daniel, uma as primeiras e mais simples pilhas. A pilha de Daniel é montada a partir de dois eletrodos: Uma placa de cobre mergulhada em uma solução de sulfato de cobre 1 mol/L. Uma barra de zinco mergulhada em uma solução de sulfato de zinco 1 mol/L.

14. Como funciona uma pilha? Na pilha de Daniell , quando as celas estão isoladas, não ocorre reação química, mas quando adequadamente conectadas, a reação química acontece numa rapidez moderada e constante. Na pilha de Daniell , a chapa de zinco, ao se oxidar, libera íons ZN2+ para a solução e elétrons que se movimentam em direção à placa de cobre. Na placa de cobre, os íons Cu2+ da solução se reduzem, depositando-se na chapa na forma metálica. Com a diminuição de cátions (Cu2+) na solução da direita, o excesso de ânions (SO4 2-) migra para o lado esquerdo, que teve um aumento de cátions com a liberação de Zn2+.

15. Representação da célula eletroquímica:

16. Ponte salina: Com essa passagem de elétrons, a solução de cobre diminui a quantidade de cátions na solução enquanto, na solução de zinco a concentração de cátions aumenta, provocando um desequilíbrio de cargas das duas, que tende a interromper o funcionamento da pilha. Para evitar que isso ocorra, é preciso que haja um movimento de íons entre as soluções de forma a mantê-las sempre neutras. Isso é resolvido conectando as duas soluções por meio de uma solução eletrolítica – normalmente solução aquosa de cloreto de potássio 1 mol/L – em um tubo fechado com algodão nas extremidades. Esse tudo é chamado de ponte salina .

17. Potencial-padrão de redução: Como prever se determinado metal vai ser oxidado ou reduzido em uma pilha?

18. Potencial-padrão de redução: O potencial elétrico de uma pilha corresponde a sua capacidade e deslocar elétrons através de um circuito fechado externo que pode realizar trabalho. Essa capacidade é denominada potência da pilha ou diferença de potencial ( ddp ) entre os polos. O potencial-padrão da pilha será a diferença entre os potenciais de seus eletrodos.