7 Esboce a composição da interface eletroquímica
quando o potencial do eletrodo estiver (a) acima e (b) abaixo do potencial de carga zero. Como será a composição dessa interface se LiBr for substituído por LiF ?
Passo 1
O enunciado pede para esboçar a composição da duplo-camada eletroquímica na interface
quando o potencial do eletrodo estiver (a) acima e (b) abaixo do potencial de carga zero (PZC), e depois comparar com o caso em que é substituído por
. Vamos usar o modelo de Helmholtz (IHP/OHP), o conceito de PZC e adsorção específica de íons.
quando o potencial do eletrodo estiver (a) acima e (b) abaixo do potencial de carga zero (PZC), e depois comparar com o caso em que
Passo 2
O potencial de carga zero é aquele em que a carga líquida do metal é nula. Em torno do eletrodo forma-se uma duplo-camada: no plano interno de Helmholtz (IHP) podem ficar íons especificamente adsorvidos (parcialmente desidratados) e no plano externo de Helmholtz (OHP) ficam íons mantidos pela atração eletrostática mas com sua solvatação intacta.
Passo 3
(a) Potencial acima do PZC (eletrodo positivo): o metal atrai ânions. Em
o
tem baixa energia de hidratação relativa e se adsorve especificamente no IHP (parcialmente desidratado), enquanto o
permanece no OHP, totalmente hidratado.
Passo 4
(b) Potencial abaixo do PZC (eletrodo negativo): o metal atrai cátions. O
migra para o IHP (ainda com sua camada de solvatação), e o
é repelido para o OHP, onde permanece hidratado.
Passo 5
Substituindo por
, o íon
possui alta energia de hidratação e não sofre adsorção específica. Assim, mesmo em potencial acima do PZC, o
fica no OHP; em potencial abaixo do PZC, o
ainda migra ao IHP e o
permanece no OHP.
Resposta
Interface
:
(a) Acima do PZC: IHP com adsorvido, OHP com
hidratado.
(b) Abaixo do PZC: IHP com , OHP com
.
(a) Acima do PZC: IHP com
(b) Abaixo do PZC: IHP com
Interface
:
Em potencial positivo: fica no OHP (sem adsorção);
Em potencial negativo: em IHP,
no OHP.
Em potencial positivo:
Em potencial negativo: