Guia de Eletroquímica: Pilhas, Eletrólise e Aplicações

O voltímetro mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em volts (V).

Uma bateria é um conjunto de pilhas.

A eletrólise é uma reação não espontânea de oxirredução que ocorre de modo forçado.

O potencial-padrão de semicélula é expresso em volts. Ele é determinado experimentalmente por meio de uma medida comparativa com o referencial adotado, que é o eletrodo-padrão de hidrogênio.

Os valores tabelados de potencial-padrão de semicélula permitem calcular a força eletromotriz de pilhas, comparar a força de oxidantes ou de redutores e prever se reações de oxirredução são espontâneas ou não.

A corrosão do ferro, acontecimento indesejável que causa prejuízos materiais, pode ser evitada empregando-se, por exemplo, um ânodo de sacrifício. Esse é o princípio em que se baseia o ferro galvanizado.

Na pilha seca comum, o eletrólito é uma pasta úmida contendo íons. A pilha alcalina é um aprimoramento da pilha seca.

A pilha de mercúrio é muito prejudicial ao ambiente, se descartada incorretamente.

A bateria de automóvel pode ser recarregada. Durante a recarga, um gerador externo força a ocorrência da reação inversa.

A bateria NiCad, pela presença de cádmio, é uma ameaça ambiental se incorretamente descartada.

As baterias de níquel-hidreto metálico são um aprimoramento das NiCad. A pilha de iodo é usada em marca-passos.

As células de combustível podem representar a disseminação do uso energético do hidrogênio no futuro.

Uma eletrólise pode ser ígnea ou aquosa. Durante uma eletrólise ígnea, cátions são atraídos para o polo negativo e em sua superfície sofrem redução; ânions são atraídos para o polo positivo e em sua superfície sofrem oxidação.

Em todas as células eletroquímicas — pilhas ou eletrólise — ocorre oxidação no ânodo e redução no cátodo.

Uma reação espontânea de uma pilha pode ser forçada a ocorrer no sentido inverso pela atuação de um gerador externo.

A fila de facilidade de descarga permite prever quais íons sofrerão descarga em uma eletrólise aquosa.

A eletrólise é empregada no revestimento de metais por galvanoplastia, na anodização do alumínio, no refino eletrolítico do cobre e na obtenção de substâncias como flúor, hidrogênio, cloro, soda cáustica e hipoclorito de sódio.

O processo de obtenção dos metais pode ser dividido em 3 grupos:

• Metais nobres: ocorrem na natureza como substância simples ou são obtidos por ustulação.
• Metais muito reativos: são obtidos por eletrólise ígnea.
• Metais de reatividade intermediária: envolvem a redução do minério com um redutor apropriado como, por exemplo, monóxido de carbono, carvão ou alumínio.

No Sistema Internacional (SI), a unidade de carga elétrica é o Coulomb (C) e a de corrente elétrica é o Ampère (A), que equivale a Coulomb por segundo (C/s). Pode-se calcular a carga elétrica que atravessou um circuito por meio da multiplicação da corrente (em A) pelo intervalo de tempo (em s). A Constante de Faraday é o módulo da carga de um mol de elétrons.

A massa da substância produzida ou consumida em um eletrodo de pilha ou eletrólise, em certo intervalo de tempo, relaciona-se estequiometricamente com a quantidade de elétrons que percorreu o circuito, nesse mesmo intervalo.