Fundação Universidade Federal do Rio GrandeDisciplina de Físico-Química

Acadêmicas do curso de Engenharia de Alimentos: Adriano Seizi ArrudaAna Priscila Centeno da RosaJanaína Morales de AlmeidaProfª. Marilene Mazzuchi Zepka

Eletroquímica

Definição

Importante parte da química ligada a um fenômeno físico, a eletricidade

Panelas

No preparo de alimentos, não é aconselhável utilizar panelas de alumínio pois no calor e às vezes, na presença de molhos, pode ocorrer o processo :

Al0 Al+++3

Panelas

Também panelas de ferro devem ser utilizadas com cuidado pela possibilidade de ocorrer a quente o processo :

Feo Fe++2

Panelas

O excesso contínuo de cobre no organismo

provoca danos renais alterações ostearticulares

e dores na junta, sendo que ele migra para

qualquer alimento com o qual entra em contato.

Cuo Cu++

Exemplos de eletroquímica

Gerador de hidrogênio :

O gerador de hidrogênio foi obtido quando no pólo negativo,

é gerado hidrogênio devido a passagem de uma corrente (3 A),

por uma solução de NaOH 3 N, utilizando eletrodos de inox.

Gerador de hidrogênio :

Aplicação na industria de Alimentos

Hidrogenação de óleo

Para a hidrogenação , o catalisador deve estar como Ni0. Por isso precisa-se atmosfera redutora no reator, e também para preparar o catalisador

O catalisador utilizado é de níquel suportado, a temperatura em torno de 250 C e 2-3 atm de pressão.

H2

Ni++ Ni0

Exemplo de aplicação na industria de Alimentos

Classificação

Eletroquímica

Forçada

Eletroquímica forçada

Fonte de corrente contínua entre eles

Par de eletrodos

Solução de um eletrólito (ou composto ionizável)

Íons emigram até o eletrodo de sinal oposto

Eletrólise

Corrente na eletrólise

Corrente continua (CC)

Dois tipos de correntes

Corrente alternada (CA)

Corrente na eletrólise

Corrente Constante

Eletrodos na eletrólise

Material inerte

Platina, inox, grafite

Eletrodos de inox, cobre, chumbo e

prata

Eletrodo de inox circular

Leis da eletrólise : Leis de Faraday

2º Lei

m E

1º Lei

m Q

dQ = i dt

&

Exemplo de eletrolise

Exemplo de eletrolise

Eletroquímica

Espontânea

Bateria

Dispositivo para transformar

Energia elétricaEnergia química potencial

Classificação

As pilhas, usadas em rádios portáteis

Os acumuladores, usados nos automóveis

Pilhas

Acumuladores

Eletroquímica natural

Célula eletrolítica

Formação do acumulador de Pb

O eletrodo conectado ao pólo (-) da fonte aumenta de massa

O eletrodo conectado ao pólo (+) da fonte apresenta um depósito marrom escuro

Após certo tempo de eletrólise pode-se constatar que :

A força eletromotriz observada é de ~2,0 V

A evolução de gases nos eletrodos

(+) PbSO4(s) + 2 H2O PbO2(s) + 4 H+ + SO4= + 2e-

As reações redox aceitas durante a carga são :

(-) PbSO4(s) + 2e- Pb° + SO4=

Reações redox

As reações quando a célula se descarrega espontaneamente ( na partida do carro, p.ex. ) são as inversas:

(-) Pb° + SO4= PbSO4(s) + 2e-

(+) PbO2(s) + 4 H+ + SO4= + 2e- PbSO4(s) + 2 H2O

O acumulador de Pb após a carga

Tabela de potenciais

A construção de uma tabela de potenciais “absolutos” é apresentada a partir de medidas de ddp formadas na montagem de várias células galvânicas obtidas pela combinação de pares de eletrodo Me/Me+z.

Tabela de potenciaisPotenciais de oxidação padrão, ° (298 K)

Ânodo Reação eletródica °oxid ( V )

Mg/Mg Mg Mg++ + 2e +2,36

Al/Al+++ Al Al+++ + 3e +1,66

Zn/Zn++ Zn Zn++ + 2e +0,76

Fe/Fe++ Fe Fe++ + 2e +0,44

Ni/Ni++ Ni Ni++ + 2e +0,23

Pb/Pb++ Pb Pb++ + 2e +0,13

H2/H+ H2 2 H+ + 2e 0,000

Ag/AgCl/Cl- Ag + Cl- AgCl + e -0,22

Cu/Cu++ Cu Cu++ + 2e -0,34

O2/OH- 2 OH- ½ O2 + H2O + 2e -0,40

Fe+2/Fe+3 Fe++ Fe+++ + e -0,77

Ag/Ag+ Ag Ag+ + e -0,80

Cl2/Cl- Cl2 2 Cl- + 2e -1,36

Au/Au+3 Au Au+++ + 3e -1,40

PbO2/PbSO4/H+ PbSO4 + 2 H2O PbO2 + 4 H+ + SO4

= + 2e -1,69

Metodologia

Em 3 furos foram colocados as soluções correspondentes de CuSO4 , Pb(NO3)2 e AgNO3 .

Células montadas sobre um gel de ágar-ágar, contido em uma placa de Petri

Metodologia

Sistema reacional

Par galvânico ( - ) ddp ( V )teorica

ddp ( V )pratica

Pb/Cu Pb

Pb/Ag Pb

Ag/Cu Cu

Resultados

Pelas ddp lidas tem-se uma medida quantitativa desta tendência, ou seja, a pilha Zn/Ag que apresentou a maior ddp é aquela cujo par galvânico apresenta maior

potencial de oxidação (Zn) e maior potencial de redução (Ag), ou aquela que apresenta potencial de oxidação mais positivo (Zn) e potencial de oxidação mais

negativo (Ag). Isto posto numa escala linear crescente, resulta :

Conclusão