Potencial padrão de eletrodo
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Em eletroquímica, o potencial padrão de eletrodo, denotado como Eo, E0 ou EO é a medida do potencial individual de um eletrodo reversível (em equilíbrio) no estado padrão, no qual as espécies eletroativas estão a uma concentração de 1 mol/kg, e gases a uma pressão de 1 bar. Os valores são mais frequentemente tabulados a 25 °C.
O princípio de uma célula eletroquímica, tal como uma célula galvânica, consiste em uma reação redox, que pode ser desdobrada em duas semi-reações:
A reação global da célula eletroquímica é a soma de uma reação de redução e de uma reação de oxidação, cada uma delas chamadas de meia-reação (ou semi-reação).
Eletricidade é gerada devido à diferença de potencial elétrico entre dois eletrodos. Esta diferença de potencial é criada como um resultado das diferenças entre potenciais individuais de dois eletrodos metálicos com respeito ao eletrólito.
Embora o potencial total de uma célula possa ser medido, não há nenhuma maneira simples de medir exatamente os potenciais individuais de eletrodo/electrolito isoladamente.
O potencial elétrico varia também com a temperatura, concentração e pressão.
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[editar] Cálculo de potencial padrão de eletrodo
Para superar-se a dificuldade de medir-se o potencial individual de um eletrodo, um eletrodo de potencial de redução desconhecido pode ser emparelhado com um eletrodo de referência de potencial conhecido. O referencial final é elétrodo padrão de hidrogênio (EPH) cujo potencial é definido para ser exatamente zero volts em todas as temperaturas.
Por exemplo, para medir-se o potencial padrão de redução de um eletrodo de zinco metálico, uma célula eletroquímica pode se construída com um letrodo de zinco metálico (e.g. um eletrodo de zinco imerso em solução 1 M de ZnSO4) como ânodo. A semi-reação do ânodo é então:
- Zn(s) → Zn2+(aq,1 M) + 2e-
A EPH é usada como cátodo e a célula como um todo pode ser descrita de forma simplificada como:
- Zn(s) | Zn2+(aq,1 M) || 2H+(aq,1 M) | H2(g,1 bar)
Desde que a semi-reação de redução tem um potential de zero, a EMF da célula, Eocell, corresponde ao potencial do eletrodo de zinco metálico porque:
- Eocell(0.76V)= Eo2H+(aq) → H2(g)(0V) + EoZn(s) → Zn2+(aq)(0.76V)
onde os o superescritos designam que estados padrão são empregados.
Já que potenciais de eletrodo são convencionalmente definidos como potenciais de redução, o sinal do potencial para o metal sendo oxidado deve ser invertido quando calculado o potencial total da célula. Note-se que os potenciais de eletrodo são independentes do número de elétrons transferidos e então os dois potenciais de elétrons podem ser simplesmente combinados para dar o potencial total da célkula se diferentes números de elétrons estão envolvidos nas duas reações dos eletrodos (mais cuidado é requerido se combina-se potenciais de eletrodos para obter um terceiro potencial de eletrodo).
[editar] Tabela de potencial padrão de redução
[editar] Leitura adicional
- Zumdahl, Steven S., Zumdahl, Susan A (2000) Chemistry (5th ed.), Houghton Mifflin Company. ISBN 0-395-98583-8
- Atkins, Peter, Jones, Loretta (2005) Chemical Principles (3rd ed.), W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-5701-X
- Zu, Y, Couture, MM, Kolling, DR, Crofts, AR, Eltis, LD, Fee, JA, Hirst, J (2003) Biochemistry, 42, 12400-12408
- Shuttleworth, SJ (1820) Electrochemistry (50th ed.), Harper Collins.
