INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE CLORETO NA REGIÃO DE ADSORÇÃO E DESSORÇÃO DO HIDROGÊNIO NO SISTEMA Pt/HClO4


Alexandra Manzoli (PG) e Luis Otavio Sousa Bulhões (PQ)

Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica – LIEC, Departamento de Química, Universidade Federal de São Carlos – UFSCar

C.P. 676 – CEP 13565-905 – São Carlos – SP

e-mail: palem@iris.ufscar.br


“palavras-chave”: microbalança de cristal de quartzo, adsorção.


A eletrodeposição de metais em regime de subtensão (UPD) em substratos diferentes do metal eletrodepositado é um dos processos mais extensivamente estudados em eletroquímica de superfícies1. A influência do ânion na formação da monocamada de Cu sobre Pt tem sido objeto de diferentes estudos e observa-se que estes influenciam principalmente no arranjo da monocamada formada2.

Neste trabalho é analisada através da voltametria cíclica com o auxílio da microbalança de cristal de quartzo (MCQ) a influência do cloreto na região de adsorção e dessorção do hidrogênio no sistema Pt/HClO4.

Nos experimentos foi utilizado como eletrodo de trabalho um disco de quartzo de 10 MHz com diâmetro de 14 mm, contendo um filme de platina depositado em ambos os lados do cristal. Os eletrodos auxiliar e de referência utilizados foram uma placa de platina de 8,0 cm2 de área e um eletrodo de hidrogênio na mesma solução (EHMS), respectivamente. O cloreto foi adicionado a partir de uma solução estoque de HCl 10-2 mol L-1 e a solução eletrolítica foi HClO4 0,5 mol L-1. A instrumentação utilizada para as medidas voltamétricas consistiu em um potenciostato EG&G PAR modelo 263 com software M270 e para os estudos de variação de massa foi utilizado microbalança de cristal de quartzo modelo EQCN-601.

Na Figura 1 são apresentados os voltamogramas cíclicos obtidos para o sistema Pt/HClO4 com a adição da solução de HCl 10-2 mol L-1.




FIGURA 1. Voltamogramas cíclicos para o sistema Pt/HClO4 com adições de HCl 10-2 mol L-1, velocidade de varredura de potenciais de 100 mV s-1.

Ao analisar a Figura 1 observa-se que com o aumento da quantidade de cloreto na solução há uma diminuição da intensidade de corrente na região de adsorção e dessorção do hidrogênio (0,3V à 0,05V), este efeito pode ser associado a adsorção de cloreto sobre o eletrodo de Pt, ocupando sítios ativos que seriam utilizados pelo hidrogênio, diminuindo assim a intensidade de corrente nesta região.

A Figura 2 apresenta a variação de massa e a variação de corrente em função do potencial obtida nos ensaios de voltametria cíclica e MCQ na região de adsorção e dessorção do hidrogênio no eletrodo de Pt.



FIGURA 2. Variação do potencial com a massa (a) e com a corrente (b) para o eletrodo de disco de quartzo com filme de platina em solução de HClO4 0,5 mol L-1, velocidade de varredura de potenciais de 5 mV s-1.

Na Figura 2 observa-se na varredura para potenciais mais negativos um aumento de massa devido a adsorção do hidrogênio no eletrodo de platina à partir de 0,1V e após este potencial há um decréscimo de massa devido a dessorção do hidrogênio.

Correlacionando-se a variação de massa com a carga obtém-se resultados quantitativos em relação as quantidades de hidrogênio e de cloreto adsorvidos no eletrodo de platina.


TABELA I. Valores experimentais de Dm/Q, da carga catódica, das massas de hidrogênio adsorvido e das massas de cloreto adsorvido obtidos para as soluções de HClO4 com as diferentes concentrações de HCl.

VHCl(mL)

Dm/Q(mg C-1)

Qcatódica(mC)

Hads(mg)

Cl-ads(mg)

0

4,23x10-3

7,6

2,1

0

13

7,55x10-3

6,8

1,3

50,32

25

12,73x10-3

6,6

0,9

84,11

125

31,4x10-3

5,6

0,8

177,6

250

34,45x10-3

5,2

0,3

180,2

Com o aumento da quantidade de cloreto na solução há um decréscimo da carga catódica que está relacionada com a adsorção do hidrogênio, que diminui devido a adsorção de íons cloreto. A saturação da superfície de platina com íons cloreto é obtida a partir de HCl 5x10-5 mol L-1.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 - AL-AKL, A. & ATTARD, G. A. J. Phys. Chem. B., V.101, p.4597-4606, 1997.

2 – SHI, Z., WU, S. & LIPKOWSKI, J. Electrochimica Acta, V.40, p.9, 1995.

[CNPq]