{"id":80500,"date":"2024-01-14T13:07:16","date_gmt":"2024-01-14T13:07:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/quimica-de-baterias-eletricas\/"},"modified":"2024-01-20T09:50:20","modified_gmt":"2024-01-20T09:50:20","slug":"quimica-de-baterias-eletricas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/pt-br\/quimica-de-baterias-eletricas\/","title":{"rendered":"Qu\u00edmica de Baterias El\u00e9tricas"},"content":{"rendered":"

Qu\u00edmica das Baterias El\u00e9tricas<\/h2>\n

A compreens\u00e3o da qu\u00edmica por tr\u00e1s das baterias el\u00e9tricas \u00e9 essencial para o avan\u00e7o da tecnologia e da sustentabilidade energ\u00e9tica. As baterias, em sua forma mais b\u00e1sica, s\u00e3o c\u00e9lulas eletroqu\u00edmicas que armazenam energia qu\u00edmica e a convertem em energia el\u00e9trica por meio de rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas.<\/p>\n

Princ\u00edpio Fundamental das Baterias<\/h2>\n

O princ\u00edpio fundamental de uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica envolve rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas ocorrendo em dois eletrodos – o c\u00e1todo e o \u00e2nodo – separados por um eletr\u00f3lito. Este \u00faltimo \u00e9 uma subst\u00e2ncia condutora i\u00f4nica e isolante el\u00e9trica. Materiais como Zn ou Li, metais de alta energia n\u00e3o estabilizados por liga\u00e7\u00e3o com el\u00e9trons d, ao contr\u00e1rio dos metais de transi\u00e7\u00e3o, s\u00e3o exemplos de onde a energia qu\u00edmica pode ser armazenada.<\/p>\n

Funcionamento e Materiais das Baterias<\/h2>\n

Embora existam v\u00e1rios tipos de baterias com combina\u00e7\u00f5es de materiais distintas, todas operam sob o mesmo princ\u00edpio da rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o-redu\u00e7\u00e3o. O design das baterias permite que a rea\u00e7\u00e3o redox energeticamente favor\u00e1vel ocorra apenas quando os el\u00e9trons se movem atrav\u00e9s da parte externa do circuito. Em termos simples, cada bateria \u00e9 projetada para manter o c\u00e1todo e o \u00e2nodo separados, evitando a rea\u00e7\u00e3o at\u00e9 que o circuito seja fechado. Isso acontece quando a bateria \u00e9 inserida em um dispositivo e o dispositivo \u00e9 ligado.<\/p>\n

Materiais comuns usados incluem chumbo, n\u00edquel e l\u00edtio, cada um com diferentes capacidades e adequa\u00e7\u00f5es, dependendo das necessidades espec\u00edficas.<\/p>\n

O Processo Qu\u00edmico em Baterias<\/h2>\n

Quando o circuito \u00e9 fechado, a maior atra\u00e7\u00e3o pelos el\u00e9trons no c\u00e1todo, como o di\u00f3xido de mangan\u00eas em baterias alcalinas, puxa os el\u00e9trons do \u00e2nodo, como o zinco, atrav\u00e9s do fio no circuito at\u00e9 o eletrodo do c\u00e1todo. Essa rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica da bateria, esse fluxo de el\u00e9trons atrav\u00e9s do fio, \u00e9 a eletricidade.<\/p>\n

Em detalhes, as baterias convertem energia qu\u00edmica diretamente em energia el\u00e9trica. A energia qu\u00edmica armazenada \u00e9 transformada em energia el\u00e9trica por meio de um processo eletroqu\u00edmico, fornecendo uma fonte de for\u00e7a eletromotriz para permitir que as correntes fluam em circuitos el\u00e9tricos e eletr\u00f4nicos.<\/p>\n

Exemplo de C\u00e9lula Daniell<\/h2>\n

Um exemplo cl\u00e1ssico \u00e9 a c\u00e9lula Daniell, consistindo de dois eletrodos de metais diferentes, Zn e Cu, cada um em contato com uma solu\u00e7\u00e3o de seu pr\u00f3prio \u00edon, sulfato de zinco e sulfato de cobre, respectivamente. Ocorre a seguinte rea\u00e7\u00e3o redox:<\/p>\n

Zn0<\/sup> \u2192 Zn2+<\/sup> + 2e–<\/sup>
\nCu2+<\/sup> + 2e–<\/sup> \u2192 Cu0<\/sup><\/p>\n

Esses processos resultam na acumula\u00e7\u00e3o de cobre s\u00f3lido no c\u00e1todo e na corros\u00e3o do eletrodo de zinco na solu\u00e7\u00e3o como c\u00e1tions de zinco. Os el\u00e9trons em excesso produzidos pela oxida\u00e7\u00e3o do metal de zinco s\u00e3o \u201cempurrados\u201d para fora do \u00e2nodo, viajando pelo fio e sendo \u201cpuxados\u201d para dentro do c\u00e1todo de cobre, onde s\u00e3o consumidos pela redu\u00e7\u00e3o dos \u00edons de cobre.<\/p>\n

Qu\u00edmica das Baterias de \u00cdon-L\u00edtio<\/h2>\n

O l\u00edtio, o metal mais leve, possui uma alta capacidade espec\u00edfica (3,86 Ah\/g) e um potencial de eletrodo extremamente baixo (\u22123,04 V vs. eletrodo padr\u00e3o de hidrog\u00eanio), tornando-se um material de \u00e2nodo ideal para baterias de alta tens\u00e3o e alta energia. Durante a descarga, o l\u00edtio \u00e9 oxidado de Li para Li+<\/sup> no \u00e2nodo de l\u00edtio-grafite. Estes \u00edons de l\u00edtio migram atrav\u00e9s do eletr\u00f3lito para o c\u00e1todo, onde s\u00e3o incorporados ao \u00f3xido de cobalto de l\u00edtio.<\/p>\n

As rea\u00e7\u00f5es podem ser revertidas para recarregar a c\u00e9lula. Nesse caso, os \u00edons de l\u00edtio deixam o c\u00e1todo de \u00f3xido de cobalto de l\u00edtio e migram de volta para o \u00e2nodo, onde s\u00e3o reduzidos novamente a l\u00edtio neutro e reincorporados \u00e0 rede de grafite.<\/p>\n

Fonte: wikipedia.org<\/p>\n

Licen\u00e7a: CC BY-SA 3.0<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

O princ\u00edpio fundamental em uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica s\u00e3o rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas em dois eletrodos separados por um eletr\u00f3lito, que \u00e9 uma subst\u00e2ncia i\u00f4nica condutora e eletricamente isolada.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3704,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[14],"tags":[],"class_list":["post-80500","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nao-categorizado","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\nQu\u00edmica de Baterias El\u00e9tricas<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"O princ\u00edpio fundamental em uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica s\u00e3o rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas em dois eletrodos separados por um eletr\u00f3lito, que \u00e9 uma subst\u00e2ncia i\u00f4nica condutora e eletricamente isolada.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/pt-br\/quimica-de-baterias-eletricas\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pt_BR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Qu\u00edmica de Baterias El\u00e9tricas\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"O princ\u00edpio fundamental em uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica s\u00e3o rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas em dois eletrodos separados por um eletr\u00f3lito, que \u00e9 uma subst\u00e2ncia i\u00f4nica condutora e eletricamente isolada.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/pt-br\/quimica-de-baterias-eletricas\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Electricity - 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