Células Voltaicas e Ferrugem

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<p>Células Voltaicas</p><p>Química</p><p>3o bimestre – Aula 07</p><p>Ensino Médio</p><p>● Células voltaicas: visão molecular;</p><p>● Ponte salina;</p><p>● Oxidação do ferro.</p><p>● Interpretar modelos explicativos,</p><p>dados e/ou resultados;</p><p>● Analisar a utilização da ponte salina;​</p><p>● Avaliar o processo de enferrujamento</p><p>e técnicas utilizadas para impedir ou</p><p>desacelerar sua ocorrência.</p><p>Link para vídeo</p><p>• O que acontece com um objeto de</p><p>ferro quando ele enferruja? Quais</p><p>processos químicos estão</p><p>envolvidos nesse fenômeno?</p><p>• Quais são algumas técnicas</p><p>comuns usadas para prevenir ou</p><p>retardar a corrosão do ferro?</p><p>Formação da ferrugem.</p><p>Disponível em https://youtu.be/NGcGhO_Y6pc?si=LHqF1tODU783l6BS.</p><p>Acesso em 24 maio 2024</p><p>VIREM E</p><p>CONVERSEM</p><p>5 MINUTOS</p><p>Formação da ferrugem</p><p>Registre seu progresso</p><p>de aprendizagem</p><p>Assista ao vídeo.</p><p>https://youtu.be/NGcGhO_Y6pc?si=LHqF1tODU783l6BS</p><p>Link para vídeoRevisando conceitos das pilhas</p><p>Animação da pilha de Daniell sobre a ação da ponte salina.</p><p>Fonte: https://youtu.be/6d-yN-PKCGI?si=F4vWuLktV2QEvQ21</p><p>• A reação de oxirredução das pilhas é</p><p>espontânea;</p><p>• No ânodo ocorre oxidação do</p><p>eletrodo que doam os elétrons;</p><p>• No cátodo, os elétrons são</p><p>consumidos, o eletrodo sofre redução;</p><p>• O fluxo de elétrons ocorre do ânodo</p><p>para o cátodo e requer um condutor</p><p>externo;</p><p>• A pilha precisa da ponte salina para</p><p>funcionar.</p><p>https://youtu.be/6d-yN-PKCGI?si=F4vWuLktV2QEvQ21</p><p>• A ponte salina tem a função de corrigir o desequilíbrio de carga criado pela liberação de</p><p>cátions no ânodo, resultando em uma carga líquida positiva, e no cátodo a retirada de</p><p>cátions, resultando em uma carga líquida negativa;</p><p>• Seu eletrólito não afeta a célula eletroquímica;</p><p>• Os ânions da ponte salina vão para o ânodo;</p><p>• Os cátions vão para o cátodo;</p><p>• Se a pilha não tiver a ponte salina, as soluções das células eletrolíticas perderiam a</p><p>neutralidade e o desequilíbrio de cargas impediria a pilha de funcionar;</p><p>• A migração dos íons contrabalança o excesso de cargas elétricas, mantendo a neutralidade</p><p>da célula elétrica.</p><p>Para que serve a ponte salina?</p><p>permite a migração dos íons da</p><p>solução de zinco para a solução</p><p>de cobre.</p><p>FAÇA</p><p>AGORA</p><p>5 MINUTOS</p><p>(UniMontes – 2017) A célula de Daniell</p><p>consiste de eletrodos de zinco e cobre</p><p>imersos em soluções de cloreto de zinco</p><p>e cloreto de cobre II, respectivamente,</p><p>como mostrado na figura abaixo.</p><p>É CORRETO afirmar que a ponte salina: B</p><p>C</p><p>D</p><p>A</p><p>impede a migração dos íons Cl–</p><p>para o eletrodo de Zn e para o</p><p>eletrodo de Cu.</p><p>é necessária quando os dois</p><p>eletrodos compartilham um</p><p>eletrólito comum.</p><p>é essencial para evitar que ambas</p><p>as soluções percam sua</p><p>neutralidade elétrica.</p><p>CONTINUA</p><p>permite a migração dos íons da</p><p>solução de zinco para a solução</p><p>de cobre.</p><p>Correção</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>A</p><p>impede a migração dos íons Cl–</p><p>para o eletrodo de Zn e para o</p><p>eletrodo de Cu.</p><p>é necessária quando os dois</p><p>eletrodos compartilham um</p><p>eletrólito comum.</p><p>é essencial para evitar que ambas</p><p>as soluções percam sua</p><p>neutralidade elétrica.</p><p>A migração dos íons da ponte salina</p><p>contrabalança o excesso de cargas</p><p>elétricas, mantendo a neutralidade da</p><p>célula voltaica.</p><p>Ao analisarmos os potenciais-padrão de</p><p>redução do ferro e oxigênio, observamos que</p><p>o ferro pode ser oxidado pelo oxigênio, pois</p><p>seu potencial de redução é menor.</p><p>Fe2+</p><p>(aq) + 2e– → Fe(s) E0</p><p>red = –0,44V</p><p>2H2O(l) + O2(g) + 4e– → 4 OH- E0</p><p>red = +0,40V</p><p>E0</p><p>red (Fe2+)</p><p>de oxidação-</p><p>redução;</p><p>• Analisamos a funcionalidade de uma ponte salina;</p><p>• Avaliamos o processo de enferrujamento e técnicas</p><p>utilizadas para impedir ou desacelerar sua</p><p>ocorrência.</p><p>LEMOV, D. Aula Nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre:</p><p>Penso, 2023.</p><p>SÃO PAULO (ESTADO). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Química – Ensino Médio –</p><p>2ª série – Volume 3 – 3º Bimestre. São Paulo: Seduc-SP. Disponível em:</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-</p><p>CNT.pdf. Acesso em: 8 maio 2023.</p><p>SILVA, E., R.; NOBREGA, O., S., SILVA,R.H. Química Transformações e Aplicações. 1a ed. v. 3.</p><p>São Paulo: Ática, 2001.</p><p>ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química. 5ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2018.</p><p>PERUZZO, F. M.; CANTO, E.L. Química na abordagem do cotidiano. v. 2. 5a ed. São Paulo:</p><p>Moderna, 2009.</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-CNT.pdf</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-CNT.pdf</p><p>Lista de imagens, vídeos e áudios:</p><p>Slide 3 – Experimentando Ciências. Experiência de Oxidação. Disponível em:</p><p>https://youtu.be/NGcGhO_Y6pc?si=LHqF1tODU783l6BS.</p><p>Slide 4 – Alfamavideos. As Pilhas Eletroquímicas. Disponível em: https://youtu.be/6d-yN-</p><p>PKCGI?si=F4vWuLktV2QEvQ21.</p><p>Slide 8 – Getty Images. Disponível em: https://media.gettyimages.com/id/157560515/pt/foto/cano-</p><p>enferrujado.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=Q_Z2U3hPxCLQADfuDBB6nSNK65BAiw4y_1jZRefOom0=.</p><p>Slide 12 – Engenharia Mecânica. Metal de sacrifício ou ânodo de sacrifício. Disponível em:</p><p>https://youtu.be/lymFE6ZFfkg?si=8iY1Y5lCU_kRXNSQ.</p><p>Slide 14 – Getty Images. Disponível em: https://media.gettyimages.com/id/1361026850/pt/vetorial/vector-</p><p>illustration-depicting-a-happy-young-man-finding-an-effective-solution-</p><p>editable.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=mkzaL-E-yY_HIrJqTLrrxPCv3xPslYATBZom4hl8cm4=.</p><p>Slide 15 – Getty Images. Disponível em:</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1818578219/pt/vetorial/human-brain-idea-concept-and-hands-in-retro-</p><p>collage-vector-illustration.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=agquHOmqM-Tk-</p><p>CnEihXqdWk9pv6TOhZQpCa2gVO4oCg=.</p><p>https://youtu.be/NGcGhO_Y6pc?si=LHqF1tODU783l6BS</p><p>https://youtu.be/6d-yN-PKCGI?si=F4vWuLktV2QEvQ21</p><p>https://youtu.be/6d-yN-PKCGI?si=F4vWuLktV2QEvQ21</p><p>https://media.gettyimages.com/id/157560515/pt/foto/cano-enferrujado.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=Q_Z2U3hPxCLQADfuDBB6nSNK65BAiw4y_1jZRefOom0=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/157560515/pt/foto/cano-enferrujado.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=Q_Z2U3hPxCLQADfuDBB6nSNK65BAiw4y_1jZRefOom0=</p><p>https://youtu.be/lymFE6ZFfkg?si=8iY1Y5lCU_kRXNSQ</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1361026850/pt/vetorial/vector-illustration-depicting-a-happy-young-man-finding-an-effective-solution-editable.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=mkzaL-E-yY_HIrJqTLrrxPCv3xPslYATBZom4hl8cm4=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1361026850/pt/vetorial/vector-illustration-depicting-a-happy-young-man-finding-an-effective-solution-editable.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=mkzaL-E-yY_HIrJqTLrrxPCv3xPslYATBZom4hl8cm4=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1361026850/pt/vetorial/vector-illustration-depicting-a-happy-young-man-finding-an-effective-solution-editable.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=mkzaL-E-yY_HIrJqTLrrxPCv3xPslYATBZom4hl8cm4=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1818578219/pt/vetorial/human-brain-idea-concept-and-hands-in-retro-collage-vector-illustration.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=agquHOmqM-Tk-CnEihXqdWk9pv6TOhZQpCa2gVO4oCg=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1818578219/pt/vetorial/human-brain-idea-concept-and-hands-in-retro-collage-vector-illustration.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=agquHOmqM-Tk-CnEihXqdWk9pv6TOhZQpCa2gVO4oCg=</p><p>https://media.gettyimages.com/id/1818578219/pt/vetorial/human-brain-idea-concept-and-hands-in-retro-collage-vector-illustration.jpg?s=612x612&w=0&k=20&c=agquHOmqM-Tk-CnEihXqdWk9pv6TOhZQpCa2gVO4oCg=</p><p>Slide 1</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3:</p><p>Slide 4: Revisando conceitos das pilhas</p><p>Slide 5: Para que serve a ponte salina?</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7</p><p>Slide 8: Qual é a relação entre a corrosão do ferro e uma célula voltaica?</p><p>Slide 9: Equações químicas da formação da ferrugem</p><p>Slide 10</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12: A proteção contra a corrosão – proteção catódica com um metal de sacrifício</p><p>Slide 13: Atividade de pesquisa: Metais de sacrifício</p><p>Slide 14: Atividade de pesquisa: Metais de sacrifício</p><p>Slide 15: Células voltaicas</p><p>Slide 16</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18</p>