A eletroquímica está muito presente no nosso dia a dia, inclusive, se você está lendo este artigo, é porque a eletroquímica está em ação.
Ela é encontrada em pilhas e baterias, celulares, lanternas, calculadoras, computadores e muitos outros objetos do nosso cotidiano. Trata-se de um dos ramos da físico-química que estuda as relações existentes entre reações químicas e a corrente elétrica.
As reações estudadas na eletroquímica podem ser divididas em oxirredução (oxidação e redução), pilhas, baterias e a eletrólise. Lendo sobre cada uma dessas reações, você terá uma compreensão mais aplicada sobre o que é a eletroquímica. Vamos lá?
Reações da eletroquímica
Para entender melhor e observar a aplicação da eletroquímica no nosso dia a dia, confira abaixo como cada uma das reações estudadas por esse ramo da físico-química funciona.
Reações de oxirredução
A oxirredução é um fenômeno químico. Nele, há a produção de energia elétrica a partir da ocorrência da oxidação e da redução de espécies químicas. Suas reações são caracterizadas pela perda e pelo ganho de elétrons:
- Oxidação é a perda de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente oxidante.
- Redução é o ganho de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente redutor.
Em resumo, isso significa que, no processo de oxirredução, ocorre a transferência de elétrons de uma espécie para outra.
Quando um átomo ou íon recebe elétrons e tem a sua carga ou o seu número de oxidação (Nox) diminuído, dizemos que ele sofreu uma redução. Já a espécie que perde os elétrons sofre a oxidação, tendo o seu Nox aumentado.
As ações de oxirredução estão presentes no cotidiano, como na oxidação do ferro (quando forma a ferrugem), na redução de minérios metálicos para a produção de metais, formação do aço, corrosão de navios, etc.
Pilhas e baterias
Em resumo, a pilha converte energia química em energia elétrica de modo espontâneo. Ela também é chamada de célula eletroquímica, é composta por dois eletrodos e um eletrólito. Quando conectamos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria.
A conversão de energia química em energia elétrica ocorre por meio de uma reação de oxirredução.
Esse processo acontece espontaneamente, pois há a transferência de elétrons entre um metal que tem a tendência de doar elétrons (lado negativo: ânodo) por meio de um fio condutor para um metal que tem a tendência de receber elétrons (lado positivo: cátodo).
Algumas pilhas ou baterias não podem ser recarregadas, essas são chamadas de primárias. Nelas, a reação de oxirredução funciona por determinado período, fornecendo energia ao sistema até que a reação química se esgote e o dispositivo pare de funcionar.
No entanto, as pilhas ou as baterias secundárias são recarregáveis e podem ser utilizadas diversas vezes. Um exemplo disso é a bateria usada em automóveis (baterias chumbo/óxido de chumbo ou chumbo/ácido).
Esse tipo de bateria é recarregada quando recebe uma corrente elétrica contínua, a diferença de potencial recebida é capaz de inverter os polos e mudar o sentido da reação química, fazendo com que a bateria funcione e grande parte do ácido sulfúrico se regenere.
Conheça o inventor da pilha voltaica.
Eletrólise
Ao contrário das pilhas, a eletrólise é a reação de oxirredução que ocorre de modo não espontâneo e converte energia elétrica em energia química.
Existem dois tipos de eletrólises:
Eletrólise ígnea: é aquela que se processa a partir de um eletrólito fundido, ou seja, pelo processo de fusão. É feita com ausência de água. A corrente elétrica passa pela substância iônica na fase líquida (fundida).
Um exemplo disso é a eletrólise do cloreto de sódio (sal de cozinha) fundido, que produz o gás cloro e o sódio metálico – este último é tão reativo que chega a explodir em contato com a água.
Eletrólise aquosa: neste caso, temos íons fornecidos pela substância dissolvida na água. Em solução aquosa, a eletrólise pode ser realizada com eletrodos inertes ou eletrodos ativos (ou reativos).
Um exemplo da utilização da eletrólise aquosa é no revestimento de peças com metais que se oxidam mais facilmente que o metal que constitui a peça para protegê-la contra a corrosão.
Aplicações da eletroquímica
Para visualizar melhor todos os exemplos citados neste artigo, descrevemos mais algumas circunstâncias do nosso cotidiano nas quais a eletroquímica entra em ação, são elas:
- – Reações no corpo humano.
- – Fabricação de aparelhos eletrônicos.
- – Carregamento de pilhas e baterias.
- – Galvanoplastia: revestimento de peças de ferro e aço com zinco metálico, impedindo a ferrugem de materiais.
- – Dezenas de aplicações na indústria química.
Agora já descobrimos um pouco mais sobre a eletroquímica, que ela estuda as relações entre reações químicas e a corrente elétrica e está muito presente no nosso dia a dia.
