Físico química , pilhas e eletrólise

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- Pilhas de concentração com eletrodos de: Cu2+ (1,0x10-4 mol.L-1)/Cu(s) e Cu2+(0,10 mol.L-1)/Cu(s)

Para a montagem da pilha de concentração com eletrodos de Cu2+ (1,0×10-4 mol/L-1)/Cu (s) e Cu2+ (0,10 mol/L-1)/Cu (s), repetiu-se o procedimento da letra A. Porém, substituiu-se o eletrodo de Zinco imerso em solução de seus íons por um eletrodo de Cobre imerso em solução de CuSO4 1,0x10-4 mol/L-1. Anotando-se o valor da ddp obtida.

- Pilhas com eletrodos: Cu2+(1,0x10-4 mol.L-1)/Cu(s) e Pb2+ (0,10 mol.L-1)/Pb(s)

Para montagem de uma pilha com eletrodos Cu2+ (1,0×10-4 mol/L-1)/Cu (s) e Pb2+ (0,10 mol/L-1)/Pb (s), repetiu-se o procedimento da letra D, substituindo-se o eletrodo de Cobre imerso em solução de CuSO4 0,10 mol/L-1 de seus íons por um eletrodo de chumbo imerso em solução de Pb(NO3)2 0,10 mol/L-1. Anotando-se o valor da ddp obtida.

- Pilhas em série

Com os eletrodos empregados anteriormente e duas pontes salinas, montou-se uma pilha em série com a maior ddp possível.

- Processos eletroquímicos em solução salina

- Em uma placa de Petri, adicionou-se água deionizada até a borda e colocou-se 3 gotas de fenolftaleína. Em uma segunda placa, adicionou-se o mesmo volume de água deionizada e as 3 gotas de fenolftaleína, adicionou-se também, mais 1,0 mL de ferricianeto de potássio. Em uma terceira placa, adicionou-se uma solução de NaCl 3%, mais 1,0 mL de ferricianeto de potássio, com mais 3 gotas de fenolftaleína. Homogeneizou-se as 3 placas e colocou-se em cada uma delas um pedaço de lã de aço. Observou-se e anotou-se os produtos de reação.

- Em uma placa de Petri, colocou-se solução aquosa de NaCl 3%, com mais 3 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína (1%) e mais 1mL de solução aquosa de ferricianeto de potássio. Imergiu-se um bastão de Cobre e um de Ferro, ligados por um fio de Cobre, na solução preparada. Observou-se e analisou-se o processo, anotando-se os resultados obtidos (produtos do catodo e anodo).

- Eletrólise de solução de KI com Eletrodos de Grafite

Em uma placa de Petri, adicionou-se KI 5% até quase atingir a borda. À essa solução, adicionou-se 4 gotas de fenolftaleína. Paralelamente, ligou-se dois eletrodos de grafite aos polos de uma fonte de +/-4,5V. Procedeu-se a imersão dos eletrodos, mantendo-os distantes um do outro. Aguardou-se uma minutos, observou-se e concluiu-se acerca da natureza dos produtos de eletrólise.

- Eletrólise de solução de CuSO4 com Eletrodos de Grafite

Repetiu-se o mesmo procedimento do número 3, utilizando-se CuSO4 0,50mol/L-1 (em vez de KI 5% e também não usou-se fenolftaleína). Observou-se durante alguns minutos e anotou-se o resultados, concluindo-se acerca da natureza dos produtos de eletrólise.

- Eletrólise de KI 5% com Eletrodos de Cobre

Repetiu-se o mesmo procedimento de ensaio 3, substituindo os eletrodos de grafite por eletrodos de Cobre. Observou-se e concluiu-se os resultados acerca da natureza dos produtos de eletrólise.

Resultados e discussão

- Montagem de pilha

- Pilhas com eletrodos de Cu2+ (0,10 mol.L-1)/Cu(s) e Zn2+ (0,10 mol.L-1)/Zn(s)

0,10 mol/ Cu(s) e (0,10mol/ / Zn(s))[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

CuSO4 0,10 mol/ [pic 5]

ZnSO4 0,10 mol/ [pic 6]

+ 2é → [pic 7][pic 8]

E= [pic 9]

E= [pic 10]

E= 0,3104 v catodo

+ 2é → [pic 11][pic 12]

E= [pic 13]

E= [pic 14]

E= -0,7896v anodo

∆E= Ecatodo – Eanodo

∆E = 0,3104 – (- 0,7896)

∆E = 1,1 V

A pilha foi montada por eletrodos de cobre imersos em solução constituinte desse mesmo cátion (CuSO4),assim como ocorreu com o outro eletrodo constituído de Zinco metálico e solução de ZnSO4 ,no qual as soluções apresentam mesma concentração.

A partir dos cálculos de potenciais previstos apresentados, é possível afirmar que a solução constituinte de cobre caracteriza-se como cátodo, uma vez que teve-se 0,3104 V como resultado de seu potencial, mostrando que este se reduzirá no meio reacional. Entretanto, obteve-se o valor de -0,7896 V para o potencial do cobre, tornando-o anodo da pilha, uma vez que este se oxida no meio.

Ao colocar o fio vermelho do voltímetro no catodo e o fio preto no anodo, o valor mostrado da Diferença de potencial foi de 1,07 V embora o calculado teoricamente fosse de 1,10 V portanto o erro experimental foi de aproximadamente 2,8%.Contudo,é possível determinar uma informação importante, tanto da forma prática, quanto da teórica, que seria a espontaneidade da reação, neste caso afirma-se que a pilha funciona de forma espontânea, pôs o valor de sua D.D.P ,de ambas formas, é positivo.

- Pilhas com eletrodos de Cu2+ (0,10 mol.L-1)/Cu(s) e Pb2+ (0,10 mol.L-1)/Pb(s)

(0,10 mol/L /Cu(s)) / Pb(s))[pic 15][pic 16]

CuSO4 0,10 mol/L

Pb(NO3)2 0,10 mol/L

+ 2é → [pic 17][pic 18]

E= [pic 19]

E= 0,3104 v catodo

+ 2é → [pic 20][pic 21]

E= [pic 22]

E = - 0,1596v anodo

∆E = 0,3104 – (-0,1596)

∆E = 0,47 v

A pilha foi montada por eletrodos de cobre imersos em solução constituinte desse mesmo cátion (CuSO4),assim como ocorreu com o outro eletrodo constituído de Chumbo metálico e solução de Pb(NO3)2 ,no qual as soluções apresentam mesma concentração.

A