bioquimica

Células galvânicas

Em condições normais, uma reação redox ocorre quando há contato entre o agente oxidante e o agente redutor. Contudo, esta reação pode igualmente ocorrer à distância estabelecendo o contato através de um fio condutor. Um dispositivo desse tipo designa por célula galvânica ou célula eletroquímica.
Uma célula galvânica é um dispositivo que permite a conversão de energia química em energia elétrica através de uma reação redox espontânea que ocorre numa interface eletrodo/solução.

Reações Espontâneas e a Célula Galvânica

As reações redoxes que ocorrem nas células galvânicas são espontâneas.
A reação espontânea não pode ocorrer se não há circulação dos elétrons entre o ânodo e o cátodo, através dos circuitos externos.
A pilha utiliza a variação negativa da energia livre de uma reação espontânea para produzir energia elétrica.
∆G = - 212 𝒌𝑱/𝒎𝒐𝒍

Diagramas de célula
As células galvânicas podem ser representadas através de uma forma simples chamada Diagrama de Célula.
A pilha de Daniell pode ser representada através de um diagrama:
Zn(s) | Zn²+(aq) || Cu²+(aq) | Cu(s)
Cada símbolo e fórmula representa a fase em que a substancia ou espécie se encontra;
As linhas verticais representam interfases ou junções;
As duas linhas verticais seguidas representam a junção eletrolítica (ponte salina,parede porosa);
A convenção geralmente seguida o ânodo à esquerda do diagrama.
Eletrodos nas Células Galvânicas
Os eletrodos em uma célula servem como dispositivo de remoção de elétrons de agente redutor no ânodo e fonte de elétrons para o agente oxidante no cátodo. Qualquer eletrodo pode funcionar como cátodo ou com ânodo. Existem cinco tipos importantes de eletrodos, são eles:

1. Eletrodo metal-íon metálico
2. Eletrodo gás-íon
3. Eletrodo metal-ânion de sal insolúvel
4. Eletrodo de “óxido-redução” inertes
5. Eletrodo de membrana

Eletrodo metal-íon metálico: Consiste em um metal em contato com seus íons presentes na solução.