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Formação Célula de Concentração e Série Galvanica

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. Olá todos deixam a gente começar a palestra 17. Inpalestra 16, no final começamos a falar em célula de concentração, vamos discutir essa Concentração Cell ah pouco a pouco ah e então tentamos entender alguns dos corrosionfenômenos ah relacionados ao desenvolvimento de células de concentração. Por isso, quando falamos de concentracioncelular ah; isso significa, que ah na verdade está falando de diferença de concentraçãodos íons que estão se formando na solução ou eletrólito ou uma das espécies que estão participando dessas reações eletroquímicas. Consideremos uma determinada reação whichis copper plus mais 2e isto é cobre esta é uma reação catódica. Agora isso é redução de catodicor, a reação de retrocesso não é nada, mas oxidação ou anodico. Agora aqui eu posso ver isso é um metal puro de cobre e se ele deposita; assim, a atividade que eu posso considerar é de 1. Por isso, quando falamos de célula de concentração para essa reação catódica ou anodica, para essa reação de meia célula específica temos que considerar a diferença de concentração dessa espécie particularizante. Agora vamos construir uma célula; assim,; portanto, se weconstruct uma célula a gente dizer. Então, agora quando falamos sobre o diferencial de concentração que leva a um casal galvanico, que leva a uma célula chamada célula de concentração. Agora se construirmos a célula vamos dizer que este é um sulfato de cobre e temos um coppereletrodo com atividade de cobre mais é igual a deixar dizer igual a um 1.And então temos outra célula outra meia célula podemos construir mesma solução, mas a heratividade do cobre mais a mais é igual a um 2; a temperatura e a pressão são constantes; isso significa, não estão mudando. E então por causa dessa atividade um 1 e um 2; o theyirá desenvolver um potencial. Assim, o potencial que desenvolveria heredotaria do heredotaria E mais cobre mais o cobre igual a boi de boi vermelho; isso significa, barra oxidante redutantequal a E 0 cobre mais o cobre mais R T 2 F L n; um de cobre mais por um ofcobre. Porque nessa reação se vemos isso é oxidante e isso é redutor; agora já que estamos considerando isso é ser 1 porque ele está depositando. Então, nós somos deixados com a onlyesta parte esta; então agora, em vez de um plus mais podemos escrever um 1, similarmente esta é foresta célula. Da mesma forma, para esta célula podemos escrever E copperplus plus cobre igual a E 0 cobre mais mais o cop [por]-slash cobre mais R Tby 2 F ln a 2; similar modo que podemos consi [der]-ter esta equação de Nernst. Portanto, aqui actividadeigual a um 1 aqui atividade igual a um 2. Agora o potencial; isto significa, o potencial desenvolveisneste eléctrodo de 2 células; 2 meias células, podemos ter uma relação entre estes dois; isto significa, se E cobre mais mais cobre um 1; maior do que o E cobre mais pluscobre a 2; isto significa, um 1 e um 2 são basicamente as atividades daqueles copperdos íons de cobre nesta respectiva metade células. Quando é verdade? Quando um 1 maior que um 2 porque estes 2 são iguais para ambos os cases.Então, agora, uma vez que temos uma diferença de concentração de cobre mais a mais em ambas as células da meia; depois vemos que o potencial neste eléctrodo que é o E cobre mais o cobre a 1; isso significa, a atividade do cobre e e E cobre mais mais cobre um 2; isto torna-se positivo, comparado com este este torna-se positivo. Então, agora, se temos uma série na série ifwe tentamos trá-los este é E cobre mais mais cobre um igual a um 1, este é E copperplus mais cobre um igual a um 2. Então, claro, então este se tornaria meu eletrodo positivel, este se tornaria meu eletrodo negativo porque uma vez completamos esta célula por ponte de sal conectinga; esta é a minha ponte de sal. E então se conectamos este eletrodo de 2 então veremos definitivamente que já que este este potencial encontra-se em cima desse potencial, então temos um fluxo atual do lado esquerdo para o lado direito .Então, o lado esquerdo sempre que temos um fluxo atual então a corrente flui sempre do eletrodo positivo para o eletrodo negativo. Então, isso se tornaria o meu positivo esse wouldtornar meu negativo e o elétron fluiria desta maneira. A reação catódica levaria placein este eletrodo que é [nithing/nada] nada, mas copperplus mais 2 e igual a cobre. E reação anímica ocorreria neste eletrodeque é cobre menos 2e; menos 2e igual a cobre mais. Agora vemos que por causa da diferença de concentração de C u mais íon mais íon; nós desenvolvemos uma diferença de potencial e essa diferença de potencial está levando a correntflow. E também esse fluxo atual se relaciona com a série galvanica, diferença de potencial galvanico diferencegalvanico entre essas 2 meia células; portanto, este é o conceito de concentraçãocélula. Agora a célula de concentração o que vemos aqui a mesma célula de concentração pode ser desenvolvida em corrosão atmosférica de ferro. Agora sempre que tentamos falar sobre corrosão atmosférica de ferro; isso em algum momento acontece a formação de células aeradas diferenciadas de dueto, devido à diferença na percepção de oxigênio. Por isso, letus olha para esta parte pouco mais cuidadosa. E quando tentamos olhar para antes que se deixe usurar na atmosfera o que é aquela reação catódica que acontece envolvendo a oxigenação do oxigênio e a andumidade? Geralmente na atmosfera temos uma situaçãoonde o sistema pode ser considerado, o eletrólito pode ser considerado ah como de uma espécie de sistema ahneutro. Então, se temos um sistema neutro então temos essa reação; essa reaciona possível e essa reação pode ser considerada como catódica. Então, se direção de frente considerarmos então ela é catódica; se considerarmos direcionamento para trás, isto é anímico; catódico. E dependendo da pressão parcial do oxigênio, temos um desenvolvimento de células de concentração diferentes. Agora, se tentarmos escrever a equação de Nernst para isso; agora em vez de ah escrever todas essas peças aqui esta e esta estas são basicallythe oxidant part e esta é a minha parte redutora. Por isso, agora, escrevemos apenas boi por vermelho; ifwe voltar para ah a palestras anteriores você pode ver que podemos escrevê-lo como oxigênio barra OHminus; isso significa, oxigênio é basicamente o oxidante e OH menos se torna meu redutor. Então, este eu posso escrevo como E 0; boi vermelho mais R T por 4 F, já que aqui 4 eletronsestão envolvidos; então, ln p o 2 atividade de H 2 atividade de OH menos para a potência 4; então, esta é a minha equação de Nernst para isso. Agora quando temos corrosão de ferro; depois haveamos essa reação, esta é a reação de oxidação que se dá. Agora se colocarmos multiplo by2; então então ele passa a ser 4 e isso se torna 2. Agora esta é a minha reação anímica e catodicreação; é desta forma. Então, então se adicionarmos eles isto é 1, se considerarmos que isto é 2 então adicioná-los então obtemos o oxigênio ferro mais oxigênio mais 2 H 2 O igual a 2 Fe OH whole2. Agora mesmo depois disso podemos ter o Fe mais 2, também pode ir para outra reação de oxidação do Fe mais 3 mais; este é outro processo reducionatório que pode acontecer. Agora sempre que estamos tendo Fe mais o plus; isso significa, weare considerando Fe mais plus junto com OH menos. Então, se considerarmos 2 Fe mais o mais; isso significa, nós considerávamos 2; 4 OH menos ion junto com isso; assim, ele também tem OH minus4 OH menos. Agora a mesma reação de redução se multiplicamos pela metade, então H 2 O plus2 e, assim, este é multiplicado por 2; assim, o 2 igual a 2 OH menos .Agora, se adicionarmos novamente; assim, esta equação e esta equação estes 2 se somarmos; então teremos 2 Fe OH inteira 2 mais a metade O 2 mais H 2 O igual a; assim, porque este 2 vai ser cancelado; assim, você recebe 2 Fe OH inteira 3. Então, isso é isso tem e esses 2 estes 2 havetíssimas constantes de solubilidade. Então, nós chamamos de k S P; assim; isso significa, solubilidade constantporque é isso que eles precipitam. Uma vez que eles se precipitam podemos supor que eles estão indo para a atividade estado 1 porque quando eles estão precipitando estamos assumindo que, eles estão precipitando na forma de p o; p o form .. Por isso, se considerarmos o k S P; k S P para esta reação esta esta. Portanto, igualar a Fe mais o íon ou na forma de atividade; posso escrever um Fe mais um mais um OH menos 2 bya Fe OH inteiro 2. Porque estamos considerando o Fe OH inteiro 2 Fe mais 2 mais e mais 2 OH menos. Então, agora, isso é 1; então, então toda a coisa k S P igual a atividade de um plus mais intoatividade de OH menos quadrado. Porque estamos considerando porque eles são diferentes a mesma coisa que podemos construir para isso. Agora você vê este OH menos percentuais decididos pelo k S P daquela face particular que está se formando devido à reação com oxigênio e umidade. Então; isso significa, em uma determinada temperatura e pressão se wetiver essa coisa particular e principalmente a temperatura porque este equilíbrio particular constantdepende da temperatura. Então, então podemos ter este a ser corrigida porque a actividadede OH menos será fixada porque isso é decidido pelo produto de solubilidade de faces insolúveis de bothas ou de faces parcialmente solúveis. E uma vez que estes têm um produto de solubilidade muito baixo que podemos então dizer que são parcialmente solúveis. Então, essa atividade de OH menos nós podemos considerar como fixa nessa situação particular. E atividade de H 2 O se for um puro então pode ser também considerado 1. Então, agora, toda a coisa se resume a esta reação particular ou equação boilsdown para mais R T por 4 F ln p o 2 a pressão parcial do oxigênio .. Então, agora, uma vez que temos essa relação; vemos que se temos uma diferença nessa quantityina em 2 lugares. Por exemplo, se considerarmos o lugar 1 e este lugar 2, coloque 1 e place2 e se tivermos P o 2 1 e P o 2 2; então se isso for maior do que este; então automaticallywe temos o E ox vermelho 1 maior que o E ox vermelho eu posso colocar 2 aqui ok. Então; isso significa, nós buscamos que por causa da diferença de pressão da diferença de oxigênio dissolvido em 2 lugares, que são conectados eletricamente vemos que há uma diferença de potencial. E já que eles são eletricamente prote [ct]-conectados; portanto, isso significa, o lugar onde a pressão de oxigênio é mais do que o lugar onde a pressão parcial de oxigênio é menor; o então lugar atuaria como eletrodo positivo e este lugar atuaria como eletrodo negativo. Então, isso se torna cátodo e isso se torna ânodo. Então, então vemos que a célula concentracionista está se desenvolvendo novamente. Agora este conceito em particular pode ser usado para entender alguns dos fenômenos de corrosão; como vemos comumente acontecer em nosso dia a dia a vida se você ver que .. Por isso, vamos entender alguns desses fenômenos de corrosão; primeiro vamos entender os corrosionfenômenos o que acontece se nós temos uma raindrop. Digamos quando o raindrop acontece o raindropis pequeno raindrop e que realmente fica na superfície desse objeto metálico; depender do ângulo de contato dependendo da ah a natureza da superfície, pode ter este orit pode ter isso ou pode ter aparência assim. Então, isso se torna meu hidrofobicisto parece melhor hidrofóbico porque o ângulo de contato se torna este é um contactangulo. Esse ângulo de contato torna-se mais de 90 de desengorduramento e isso é hidrofilico porque ele está tentando absorver água e isso está em entre isso está entre. Então, ângulo de contato é este é o ângulo de contato theta. Então, aqui o contactangle é mais de 90; aqui é mais do que este ângulo. Então, isso é hidrofóbico este é o hidrofóbico que se encontra entre e é isso que temos surfaceão super hidrofóbico em que o ângulo de contato é geralmente em torno de mais de 140 ou 145 grau. E uma das superfícies super hidrofóbicas basicamente a folha de lótus; lá nós se puta água droplet ela ela dança sobre aquela determinada superfície e é isso que a água neste ahque é o que; isso na verdade ajuda na limpeza da superfície particular; isso significa folha de thelotus porque quando inclina a água cai e dessa forma leva partículas de saia junto com ela e depois fica enxuta. Agora se tentamos ver este particular situação; agora posso torná-lo um quadro maior likethis eu zoom ele esta situação particular que eu zoom. Então, se eu o zoom; então, então este é o meu H 2 O e se eu vejo a área circundante, eles estão em contato com ar e esta é a superfície de micferro; então, esta é a minha superfície de ferro. Então, deixe-me retirar essa parte; então agora, oncewe tem essa situação então já que este é eletrólito, este H 2 O torna-se meu eletrólito e temos ferro e também oxigênio. Então, imediatamente começamos a ter essa reação; assim como também o Fe mais mais o menos E igual a Fe 3 mais. Então, essas são anodicreações e isso é catódico. Assim, inicialmente a pressão parcial ou a concentração inicialmente teoxigenada ao longo desta droplet de água, este droplet de água esta droplet; temos nível de concentração quase semelhante. Assim, no início ambas as reaciones acontecerão estatisticamente uniformemente sobre a superfície .Então, agora se eu considerar esta seção; nesta seção no início temos ambas as reações de 3 e estas estão realmente formando a Fe OH inteira 2 assim como Fe OH inteira 3. Nowdevido à reação este oxigênio está sendo consumido. Por isso, uma vez consumidos oxigenados naturalmente, há um deste avião para esta posição de centro em particular; nós havea diferença de concentração. Por que essa diferença de concentração está chegando?Porque o oxigênio que está sendo consumido aqui ou aqui que está ficando reabastecido pela difusão de oxigênio que está vindo daqui. Porque estas seccionam seccionamentos periféricos ah sob contato direto com o ar. Assim, o teor de oxigênio nesta seção permanece almostigual a partir do início da reação, assim como durante a continuação da reação. Mas nesta zona o oxigênio é consumido becausesince é um processo de difusão que o oxigênio tem de difundir através desta camada; ir para thiseven apesar de ser um pequeno droplet, ainda é preciso tempo para que o oxigênio chegue até aquela seção em particular. Então, agora aqui temos carência de oxigênio e aqui temos oxigênio almostparecido. Então, agora, se eu vejo o enredo da concentração de oxigênio; então agora, se eu vejo a trama; então, a partir disso para isso se eu tento ver a trama de oxigênio entre oxigênio. Então, essa é a distância e este é o teor de oxigênio, se eu ver a concentração ou atividade ofoxygen; então neste local a atividade seria a máxima. E então à medida que vamos partir disso para isso como as reações estão progredindo; somos relaxingas. Então, então o teor de oxigênio nesta zona obteria replay vai se esgotar nessa zona haverá oferta de oxigênio do ar circundante; assim, a concentraçãode oxigênio vai diminuindo gradativamente. Então, esta linha em particular pode ter seu próprio enredo dependendo da difusividade da temperatura da atmosfera .Então, mesmo que esta gotófila de água permaneça momentaneamente, mas ainda assim esta situação se cansurge. Então; isso significa, vemos a atividade de concentração de oxigênio aqui isto é 2; deixe usar e esta é atividade de oxigênio esta é uma posição, temos diferença de concentração. Uma vez temos diferença de concentração se eu tento ver a posição vermelha de E ox 1 e esta é a posição E ox posição vermelha 2. Então, isso se torna mais alto que este; então, isso se torna positivo isto torna-se negativo ou isto se torna catódico e isto torna-se anodic.Então, finalmente, isso aqui temos reação anímica e aqui temos reação catódica. E a wemust diz que estes são basicamente predominantemente catódicos e aqui temos predominantemente anodicreações. Agora para as reações anodicas podemos ter reações anímicas como esta, mas para isso temos que ter suprimento de oxigênio ou ah este OH menos deve ser decomposto e então oxigênio, mas há 2 mais forte rea de redução rea [ction]-reações de oxidação que são estas duas.. Por isso, na zona catódica temos essa catodiczona temos reações catódicas. Então, isso se torna zona de reação catódica e este se torna o tornar-se anódato, este se tornar anode e aqui a reação catódica seria F menos 2e igual a F plusmais F mais mais menos e igual a F mais 3 mais. E enquanto que, aqui teremos oxigenplus 2 H 2 O mais 4 E igual a 4 H menos. Por isso, nesta zona temos reação catódica e nesta zona temos reações. A reação catódica é esta e as anodicreações são estas duas. Assim, sempre que temos Fe mais e Fe 3 mais; assim, eles iriam tentar formar o Fe OH inteiro 2 e Fe OH inteira 3 e eles vão tentar depositar. Então, este é o depósito se eu considerar; assim, agora, corrosão; isso significa, este ferro está se dissolvendo. Por isso, o ferro está a dissolver-se preferencialmente nesta zona; nesta zona na parte de centro becausethe centro parte torna-se o meu ânodo. E aqueles íons de ferro formarão OH menos que é formingin esta reação em particular e eles formarão um depósito em torno desta zona em torno de onthis zone. Então, estes são o meu depósito de óxido férrico ferroichidroxido ou óxido de feróxido. Então, a corrosão está ocorrindo na parte de centro e as regiões de thecathode ou essas regiões terão pouca corrosão porque as reações preferencialmente catódicas estão ocorrindo e por que ela se torna catódica? Porque nós temos essas situações; então, ele se torna uma célula de concentração e onde isso é parte negativa e isso é positivo e isso é positivo. Assim, trata-se de uma típica fenomenonidade de corrosão quando tem fenômenos de corrosão acontecendo dentro de um droplet de água; mesmo que ela isa momentaneamente hospedar-se desta droplet de água está hospedada momentaneamente, mas ainda assim esta corrosão pode ocorrer. E com o tempo você veria que poderia haver um pequeno se wesee cuidadosamente sob o microscópio veremos que sim esta zona tem ataque mordo a zona circundante a zona anular ok .Então, ah este é o efeito devido a célula de ah concentração ou a célula de aeração diferencial que se formam por causa da concentração de oxigênio ou do oxigênio dissolvido na água do eletrolítico; assim, isto é basicamente chamamos de corrosão de água da chuva. Por isso, weirão parar neste momento agora continuará nossa discussão em nossa próxima palestra. Obrigado.