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Nessa sessão foi apresentada a definição de equilíbrio de oxidação e redução e classificado célula eletroquímica em galvânica e eletrolítica. A célula galvânica ocorre numa reação redox espontânea, enquanto a eletrolítica é não espontânea.

Quando os potenciais do eletrodo não estão em seus estados padrões à equação de Nernst é usada para calcular o potencial de eletrodo das espécies redox.Todos os tipos de equilíbrio afetam o potencial do eletrodo. Qualquer variação no pH (ácido-base) ou no equilíbrio de solubilidade (precipitação) ou na formação de complexos (complexação) pode le- var a variação do potencial do eletrodo.As constantes de equilíbrio (Ka, Kb, Kps e Kf) são disponíveis para o cálculo desse potencial.

QuímicaAnalítica I

O equilíbrio de oxidação e redução (redox) envolve transferência de elétrons. Na redução a espécie ganha elétrons e na oxidação a espécie perde elétrons. Os dois processos ocorrem simultaneamente e não podem coexistir independentemente. A reação de oxidação e redução envolve a reação de um agente redutor com um agente oxidante. O agente redutor é o reagente que perde elétrons e então é oxidado. O agente oxidante é o reagente que ganha elétrons e então é reduzido.A célula eletroquímica pode ser galvânica e eletrolítica.A célula galvânica ocorre uma reação redox espontânea e a célula eletrolítica ocorre uma reação não espontânea (eletrólise). As reações ocorrem em recipientes separados, chamas eletrodos. O eletrodo onde ocorre a oxidação é denominado de ânodo e onde ocorre a redução é o catodo. O potencial da célulaé uma medida da capacidade do reagente (no estado sólido ou líquido) em ser reduzido ou oxidado. Quando as condições são padrão (soluções com concentração 1 mol/L), o potencial será denominado de potencial padrão da célula, Eºcel. Os Potenciais de eletrodo são medidos em relação ao eletrodo padrão de hidro- gênio(SHE). Quando o Eo é positivo a forma oxidada é um melhor agente oxidante que o H+ e quando o Eo é negativo a forma oxidada é um pior agente oxidante que o H+. A equação de Nernst é usada para calcular o potencial de eletrodo para atividades diferentes das condições padrões das espécies redox. Esta pode ser empregada para calcular tanto o potencial de eletrodos individuais como a diferença de potencial em uma célula.Todos os tipos de equilíbrio afetam o potencial do eletrodo. Neste contexto, são disponíveis as constantes de equilíbrio para o cálculo desse potencial na equação de Nernst. Os efeitos no potencial podem ser da solubilidade, quando as constantes de produto de solubilidade são usadas, do equilíbrio ácido-base, envolvendo, por exemplo, o H+, ou mesmo do equilíbrio de complexação, quando são usadas as constantes de estabilidade dos complexos formados.

PRÓXIMA AULA AULA 10:Titulação de oxidação e redução

1. Sejam as reações abaixo Cu2+ + 2 e- → Cu(s)Eo = + 0,337 V

Zn2+ + 2 e- → Zn(s) Eo = + 0,760 V

Equilíbrio de oxidação e reduçãoAula

9Calcule o potencial de uma pilha contendo 0,1 mol/L de íons cobre (I) e 0,02 mol/L de íons zinco (I).

2. Calcule a constante de equilíbrio, K, para a reação da questão anterior.

3.Seja a reação abaixo

4. Calcule o potencial do eletrodo de platina mergulhado quando numa solução de 10,0 mL de Ce4+ 0,15 mol/L é adicionado a 10,0 mL de Fe2+ 0,25 mol/L usando a semi-reação do ferro.

5. Calcule o potencial da solução da questão anterior usando dessa vez a semi-reação do cério.

CHRISTIAN, G. D.Analytical chemistry.5 ed. Ed. EUA: JohnWiley & Sons, Inc., 1994. HARRIS, D.Analise Química Quantitativa. 5 ed. Rio de Janeiro: Ed. LTC, 2001. OHLWEILER, O.A.Química analítica Quantitativa. 3 ed. v. 1 e 2. Rio de Janeiro: Ed. Livros técnicos e científicos, 1985. SKOOG, D.A.;WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R.Fundamentos de Química Analítica.Tradução da 8 ed. americana. São Paulo: Ed. Thomson, 2007.

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