Eletroquímica
Eletroquímica
A eletroquímica é o ramo da Química que estuda as reações químicas que envolvem a troca de elétrons e a conversão entre energia química e elétrica. Esse conteúdo aparece com frequência no ENEM e está presente em muitas situações do dia a dia, como nas pilhas, baterias e processos industriais como a eletrólise.
Oxidação e Redução (Redox)
Antes de entender os processos eletroquímicos, é essencial saber o que são reações de oxirredução:
- Oxidação: perda de elétrons;
- Redução: ganho de elétrons.
Dica para memorizar: LEO-GER – “Loss of Electrons is Oxidation; Gain of Electrons is Reduction”.
Em toda reação redox, uma substância perde elétrons (agente redutor) e outra ganha elétrons (agente oxidante).
As duas principais áreas da Eletroquímica
A eletroquímica se divide em dois tipos principais de processos:
1. Pilhas (ou células galvânicas)
As pilhas convertem energia química em energia elétrica. Isso acontece por meio de uma reação de oxirredução espontânea.
Exemplo: Pilha de Daniel.
Componentes básicos:
- Ânodo: onde ocorre a oxidação (perda de elétrons);
- Cátodo: onde ocorre a redução (ganho de elétrons);
- Ponte salina: permite o equilíbrio de cargas entre as soluções;
- Fio condutor: por onde os elétrons se deslocam do ânodo para o cátodo.
Resumo da Pilha:
Ânodo (oxidação) → Elétrons → Cátodo (redução)
2. Eletrólise
A eletrólise é o processo contrário das pilhas: transforma energia elétrica em energia química, forçando uma reação não espontânea a acontecer.
É muito utilizada na:
- Produção de gás hidrogênio e oxigênio pela decomposição da água;
- Purificação de metais como cobre;
- Galvanoplastia (banho metálico para proteger objetos).
Diferenças entre pilha e eletrólise
Característica | Pilha | Eletrólise |
---|---|---|
Tipo de reação | Espontânea | Não espontânea |
Sentido dos elétrons | Ânodo → Cátodo | Fonte elétrica → Eletrodos |
Energia | Química → Elétrica | Elétrica → Química |
Potencial de eletrodo (Eº)
É uma medida que indica a tendência de uma substância ganhar ou perder elétrons. Substâncias com Eº mais positivo têm maior tendência a se reduzir (agir como cátodo).
No ENEM, é comum aparecer uma tabela com potenciais padrão de redução para o aluno identificar quem será oxidado e quem será reduzido.
Exemplo de questão estilo ENEM
Dado: Zn2+/Zn = -0,76 V e Cu2+/Cu = +0,34 V.
Quem será oxidado? Zinco, pois tem menor Eº.
Quem será reduzido? Cobre, pois tem maior Eº.
Logo, a pilha será: Zn (s) | Zn2+ || Cu2+ | Cu (s)
Aplicações da Eletroquímica
- Pilhas e baterias: usadas em celulares, relógios e veículos;
- Eletrólise da água: para obter hidrogênio e oxigênio;
- Recarregamento de baterias: inversão do processo eletroquímico;
- Corrosão de metais: como a ferrugem do ferro, que também é uma reação de oxirredução;
- Galvanização: proteção de metais por meio de revestimentos eletroquímicos.
Dicas para o ENEM
- Grave: “Oxi no ânodo, Red no cátodo”;
- Se a questão der potenciais, quem tem maior Eº reduz (fica no cátodo);
- Entenda o caminho dos elétrons e dos íons (importante para interpretar gráficos ou esquemas);
- Saiba aplicar os conceitos a situações cotidianas (baterias, corrosão, reciclagem de metais);
- Fique atento à linguagem das questões: o ENEM prioriza contexto e aplicação prática.
Resumo final
A eletroquímica estuda as reações redox que envolvem a transferência de elétrons e a conversão de energia. Nas pilhas, ocorre uma reação espontânea que gera corrente elétrica. Já na eletrólise, uma corrente elétrica é usada para forçar uma reação. Esses processos estão presentes em muitas tecnologias do cotidiano e têm grande importância industrial e ambiental. Entender como funciona a transferência de elétrons e como identificar os polos da pilha ou da eletrólise é essencial para mandar bem nas questões do ENEM.