Na Cela Eletroquímica Representada Pela Equação

Reza June 25, 2021
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A eletroquímica é a área da química que estuda as relações entre as reações químicas e as correntes elétricas. As células eletroquímicas são dispositivos que permitem a conversão de energia química em energia elétrica. A equação que representa uma cela eletroquímica é a seguinte:

Equação da cela eletroquímica

A equação que representa uma cela eletroquímica é a seguinte:

A(g)|A^n+ || B^n+(aq)|B(s)

Nesta equação, A e B são dois metais diferentes, A é o metal que sofre oxidação e B é o metal que sofre redução, A^n+ e B^n+ são os íons dos metais A e B, respectivamente. As duas barras verticais representam uma ponte salina ou um separador para permitir que os íons migrem de uma célula para outra e equilibrem as cargas elétricas.

A célula eletroquímica é composta por dois eletrodos, um cátodo e um ânodo, que são os pontos onde ocorrem as reações de redução e oxidação. O cátodo é o eletrodo onde ocorre a redução do metal B^n+ e o ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação do metal A.

Funcionamento da cela eletroquímica

O funcionamento da cela eletroquímica começa com a transferência dos elétrons do metal A para o metal B através do circuito externo, enquanto os íons A^n+ migram para o ânodo e os íons B^n+ migram para o cátodo através da ponte salina ou do separador.

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No ânodo, o metal A sofre oxidação e perde elétrons, formando íons A^n+. Esses íons são liberados na solução e migram para a ponte salina ou o separador. No cátodo, os íons B^n+ ganham elétrons e se reduzem para formar o metal B sólido.

A diferença de potencial elétrico entre os eletrodos é chamada de força eletromotriz (f.e.m.) da cela eletroquímica. A f.e.m. é medida em volts (V) e é uma medida da energia elétrica gerada pela reação química na célula.

Aplicações da cela eletroquímica

As células eletroquímicas têm várias aplicações práticas, como em baterias, células de combustível, processos eletrolíticos e sensores.

As baterias são dispositivos que armazenam energia elétrica em produtos químicos. As células eletroquímicas são usadas em baterias recarregáveis, como as baterias de íon de lítio usadas em telefones celulares, laptops e veículos elétricos.

As células de combustível são dispositivos que convertem energia química em energia elétrica e são usadas em veículos elétricos e em sistemas de energia de emergência.

Os processos eletrolíticos são usados na produção de metais, como o alumínio, e na purificação de metais, como o cobre.

Os sensores eletroquímicos são dispositivos que detectam a presença de compostos químicos em solução, como a glicose no sangue.

Vantagens e desvantagens da cela eletroquímica

As células eletroquímicas têm várias vantagens, como:

  • Podem ser utilizadas em locais remotos ou em áreas sem acesso à rede elétrica
  • Não emitem poluentes atmosféricos
  • São mais eficientes do que os geradores de combustão interna em termos de conversão de energia química em energia elétrica
  • Podem ser usadas em uma variedade de aplicações, desde baterias portáteis até grandes sistemas de energia para edifícios ou cidades inteiras

No entanto, as células eletroquímicas também têm algumas desvantagens, como:

  • Alguns dos materiais utilizados nas células eletroquímicas são tóxicos ou caros
  • Algumas células eletroquímicas são sensíveis à temperatura e à umidade, o que pode afetar seu desempenho
  • Algumas células eletroquímicas têm uma vida útil limitada e precisam ser substituídas frequentemente
  • Algumas células eletroquímicas podem produzir subprodutos tóxicos ou perigosos, como o hidrogênio

Conclusão

A cela eletroquímica representada pela equação é um dispositivo que permite a conversão de energia química em energia elétrica. As células eletroquímicas têm várias aplicações práticas, como em baterias, células de combustível, processos eletrolíticos e sensores. As células eletroquímicas têm várias vantagens e desvantagens, o que significa que devem ser cuidadosamente avaliadas antes de serem usadas em uma determinada aplicação.

FAQs

1. Como as células eletroquímicas são usadas em baterias?

As células eletroquímicas são usadas em baterias para armazenar energia elétrica em produtos químicos. As baterias são compostas por células individuais, cada uma contendo uma cela eletroquímica. As baterias recarregáveis, como as baterias de íon de lítio usadas em telefones celulares, laptops e veículos elétricos, podem ser recarregadas várias vezes, o que as torna mais econômicas e ambientalmente amigáveis do que as baterias descartáveis.

2. Como as células eletroquímicas são usadas em células de combustível?

As células eletroquímicas são usadas em células de combustível para converter energia química em energia elétrica. As células de combustível funcionam através da reação entre um combustível, como hidrogênio ou metano, e um oxidante, como o oxigênio. A reação química produz eletricidade, calor e água. As células de combustível são usadas em veículos elétricos e em sistemas de energia de emergência.

3. Como as células eletroquímicas são usadas em processos eletrolíticos?

As células eletroquímicas são usadas em processos eletrolíticos na produção de metais, como o alumínio, e na purificação de metais, como o cobre. No processo eletrolítico, a corrente elétrica é usada para separar os íons metálicos de uma solução eletrolítica e depositá-los no cátodo como um metal puro. O ânodo é geralmente feito do próprio metal a ser purificado ou de um metal que é facilmente oxidado.

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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