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Reações de eletrodo
e-
eletrodo
Cu2+
Cu
Crescimento do depósito
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Reações de eletrodo
e-
Eletrodode Pb
Camada porosa de PbO2
PbSO4
Eletrólito
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Reações de eletrodo
e-
Eletrodode Ag
Crescimentodo óxido
Eletrólito
Ag+
OH-
Filme de Ag2O
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Etapas de uma reação eletródicaE
letr
odo
ne-
Oads
Rads
DesorçãoAdsorçãoO Osup
Desorção
AdsorçãoR Rsup
Reações químicas
Reações químicas
Osol
Rsol
transferênciade massa
transferênciade massa
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Processos eletroquímicos e velocidade de Processos eletroquímicos e velocidade de
reaçãoreação
corrente
área
Densidade de corrente
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Células eletroquímicas e reaçõesCélulas eletroquímicas e reações
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Células eletroquímicas e reaçõesCélulas eletroquímicas e reações
O E ou E se refere à reação (ou eletrodo) em estudo
Quando I = 0 a reação está em equilíbrio
Então se pode utilizar a equação de Nernst
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Células eletroquímicas e reaçõesCélulas eletroquímicas e reações
O que acontecerá quando E > Ee
ou E < Ee????
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Cinética de reação de transferência de cargaCinética de reação de transferência de carga
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Cinética de reação de transferência de cargaCinética de reação de transferência de carga
Como I = n F A v há passagem de corrente
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pot
enci
aleletrodo
Nível deFermi
E < Ee
solução
Orbitais moleculares
vazios
Orbitais moleculares
ocupados
redução
e-
soluçãoeletrodo
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pot
enci
aleletrodo
Nível deFermi
E > Ee
solução
Orbitais moleculares
vazios
Orbitais moleculares
ocupados
oxidação
e-
soluçãoeletrodo
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G
Coordenada de reação
O(aq) + e(m)
R(aq)
Qua
l é o
efe
ito
do p
oten
cial
apl
icad
o???
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redox + e
ener
gia
livre
pad
rão
coordenada de reação
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E
= fator de simetria
Fração de energia elétrica
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Convenção de sinais
Processos anódicos: E > En
> 0
I = Ia – Ic > 0
I
EEn
Io
-Io Ired
Iox
I = Iox + Ired
Processos catódicos: E < En
< 0
I = Ia – Ic <
0
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I
E
I
E
Eletrodo idealmente polarizável: aquele no qual não ocorre reação de transferência de carga independentemente do potencial aplicado
Comportamento irreversível
Comportamento reversível
Eletrodo idealmente não-polarizável: ocorre reação de transferência de carga e a passagem da corrente elétrica não afasta o potencial de seu valor de equilíbrio
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Curvas de Tafel
Processo catódico Processo anódico
Io
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Polarização por transporte de massa(polarização por concentração)
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Para t > 0 – Causa da polarização por transporte de massa
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Modos de transporte em solução
Migração ddp
natural heterogeneidadesConvecção
forçada agente externo
Difusão gradiente deconcentração
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O fluxo difusional é dado pela primeira Lei de Fick:
Difusividade ou coeficiente de difusão
Aproximação de Nernst
C
x0
Csup
Co
Coeficiente de transporte de massa
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Transferência de carga rápida, ou seja não tem polarização por ativação, então para t > 0
No equilíbrio: