Físico-Química além das equações matemáticas: equilíbrios e eletroquímica

ISBN: 978-65-87322-27-8

Editora: Átomo

Autor: Valderi Pacheco dos Santos

Edição: 1

Ano: 2023

Páginas: 214

Formato: 16 x 23 cm

Idioma: Português

1. Energia livre e equilíbrio químico
Introdução
Energia livre
Equilíbrio químico
Sistemas de composição variável
Potencial químico (µ)
Equilíbrio em termos do potencial químico
A equação de Gibbs-Helmholtz Influência da pressão sobre o equilíbrio
Influência da temperatura sobre o equilíbrio
Boltzmann e a interpretação molecular do equilíbrio

2. Equilíbrio de fases em substâncias puras
Introdução
Diagramas de fases
Influência das forças intermoleculares no diagrama de fases
Estabilidade das fases: critério termodinâmico
Equação de Clapeyron e as fronteiras entre as fases
Efeito da pressurização do líquido sobre a pressão de vapor

3. Equilíbrio de fases em misturas e soluções
Introdução
Misturas simples
Grandezas molares parciais
Variação de energia livre em misturas
Potencial químico e outras grandezas termodinâmicas
Termodinâmica de soluções
Soluções ideais e não ideais
Lei de Raoult e lei de Henry
Propriedades coligativas
Solubilidade e atividade do soluto
Diagramas de fases de misturas
Diagramas de fases líquido-vapor
Diagramas de fases líquido-líquido
Diagramas de fases líquido-sólido
Diagramas de fases de sistemas ternários

4. Equilíbrio em Eletroquímica
Introdução
Termodinâmica e eletroquímica
Relação entre energia livre de Gibbs e trabalho elétrico
Dedução da equação de Nernst
Semirreações e potenciais padrão de eletrodo
Balanceamento de reações de oxirredução
Células eletroquímicas e eletrolíticas
Potencial da célula e constantes de equilíbrio
Medida de pH e equilíbrio ácido-base
Titulações potenciométricas
Aplicações tecnológicas de eletroquímica
Fontes de energia: pilhas e baterias
Células a combustível e eletrocatálise

Referências

Apêndice
Grandezas físicas mais comuns e suas unidades no SI e usuais
Relação das derivadas e integrais mais comuns

Valderi Pacheco dos Santos

Possui graduação em Química Licenciatura pela Universidade Estadual de Ponta Grossa, e mestrado e doutorado em Físico-Química pela Universidade de São Paulo. É professor associado da Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Campus de Toledo-PR, onde ministra aulas na área de Química e Físico-Química e desenvolve projeto de pesquisa na área de eletroquímica e eletrocatálise. Foi coordenador do Curso de Química Bacharelado da Unioeste, campus de Toledo, e atualmente leciona aulas nos cursos de Química Bacharelado e Licenciatura.

O presente volume aborda especificamente os temas de Equilíbrios e Eletroquímica, fazendo uma ponte entre os conceitos da Termodinâmica, estudados no volume anterior, e sua aplicação ao estado de equilíbrio de reações químicas, equilíbrio de fases de substâncias puras, equilíbrio de fases em misturas e soluções e em eletroquímica, conteúdos que fazem parte das disciplinas iniciais de Físico-Química em cursos de Química (Bacharelado e Licenciatura), Engenharia Química, Química Industrial, Química Tecnológica, entre outros cursos afins à área de Química.
Semelhantemente ao volume anterior, o livro traz uma linguagem acessível e deduções claras e minuciosas das equações matemáticas, conduzindo o leitor a uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos. Sem renunciar aos conceitos fundamentais abordados nos principais livros-textos da área, a obra segue organização dos conteúdos e discussão particulares do autor, incluindo deduções de equações, apresentação de figuras bem elaboradas e proposta de uma série de questões que envolvem a aplicação dos temas aprendidos, tais como equilíbrio químico, diagramas de fases de substâncias puras e de misturas, propriedades coligativas, soluções ideais e não ideais, células eletroquímicas etc.
O autor dedicou especial atenção ao último capítulo, Equilíbrio em Eletroquímica, seu principal ramo de atuação, no qual apresenta desde os conceitos básicos de potenciais padrão de eletrodos e determinação de constantes de equilíbrio, até aplicações tecnológicas de células eletroquímicas e estudos atuais envolvendo células a combustível e eletrocatálise.