reações de oxirredução e a produção de corrente elétrica?
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As reações de oxidação-redução envolvem a transferência de elétrons de uma substância a outra. Estas reações estão envolvidas, por exemplo, nos processos de ferrugem/corrosão de metais, nas da revelações químicas de fotografias, nos de armazenamento de energia em pilhas e baterias elétricas e nos principais processos biológicos de armazenamento e utilização de energia.
Uma das moléculas mais importantes para a captura, armazenamento e transferência de energia livre nos sistemas biológicos é a do ATP, que, hidrolisado, produz o ADP e fosfato (Pi). Nas moléculas de ATP, o potencial energético está localizado nas ligações fosfo-anídricas que unem os grupos fosfatos, altamente energético.
O estado de oxidação de um átomo de um elemento é definido como a diferença entre o número de elétrons que o elemento tem na substância pura e o número de elétrons que seu átomo tem num particular composto.
As reações de oxido-redução, também chamadas reações redox, são aquelas em que elétrons são transferido de uma substância para outra, ocorrendo simultaneamente tanto a oxidação quanto a redução. A estequiometria dessas reações é tal que, todos os elétrons perdidos na oxidação são ganhos na redução; ou seja, a transferência de elétrons é implícita.
Uma célula eletroquímica consiste de um arranjo constituído de uma solução eletrolítica e dois metais diferentes nela imersos chamados eletrodos, onde se processa uma reação de oxido-redução tal, que uma semi-reação (a oxidação) ocorre num eletrodo e a outra semi-reação (a redução) ocorre no outro eletrodo. Se a reação no interior da célula ocorre espontaneamente produzindo uma corrente elétrica a célula é chamada galvánica.
Quando uma reação de oxirredução ocorre espontaneamente, a energia liberada é utilizada para executar trabalho elétrico. As células voltaicas ou galvânicas são tipos de aparelhos ou dispositivos onde este trabalho elétrico é produzido espontaneamente a partir da transferência de elétrons através de um circuito externo. Neste caso os elétrons fluem do anodo para o catodo, consequentemente, o anodo é negativo e o catodo é positivo.
Uma das aplicações das reações eletroquímicas que tem atualmente uma importância significativa para a nossa sociedade é a geração de energia elétrica por meio de pilhas e baterias. Apesar de utilizarmos os termos pilhas e baterias indistintamente no dia-a-dia, podemos definir uma pilha como um dispositivo constituído unicamente de dois eletrodos e um eletrólito, organizados de forma a produzir energia elétrica.
Além das pilhas, baterias e da eletrólise, outro processo que está associado a reações de oxirredução é a corrosão. O estudo desse processo é importante do ponto de vista industrial e ambientaL.