As primeiras aplicações importantes da eletricidade provieram do aperfeiçoamento das pilhas voltaicas originais pelo cientista e professor inglês John Daniell, em 1836.
Pilhas
eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e
baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies
químicas.
A
pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em
uma solução de ZnSO4 e uma placa
de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As
duas soluções são ligadas por uma ponte salina, ou por
uma parede porosa.
Sentido dos
elétrons
Os elétrons
circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor
potencial de oxidação. No caso da pilha de Daniell os elétrons vão do zinco
para o cobre.
Pólos da
pilha
Pólo
positivo – o de
menor potencial de oxidação – Cu.
Pólo
negativo – o de
maior potencial de oxidação – Zn.
Cátodo e
Ânodo
Cátado – placa de menor potencial de
oxidação – Cu. Onde ocorre redução.
Ânodo – placa de maior potencial de
oxidação – Zn. Onde ocorre oxidação.
Variação de
massa nas placas
Placa de maior
potencial de oxidação – diminui – Zn.
Placa de menor
potencial de oxidação – aumenta – Cu.
Equação
global da pilha
Zn(s) +
Cu(aq)+2 → Zn(aq)+2 + Cu
A pilha de
Daniell é representada pela seguinte notação:
Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu°
Ânodo – Ponte Salina ( // ) – Cátodo
Ânodo – Ponte Salina ( // ) – Cátodo
Ponte salina
A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter
constante a concentração de íons positivos e negativos, durante o
funcionamento da pilha. Ela permite a passagem de cátions em excesso
em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo.
Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o
circuito interno da pilha.
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Pilhas e baterias: uma oxidação útil
Experiência em casa: pilha de limão
