Conceitos da Pilha

As diferentes pilhas que encontramos no mercado têm todas o mesmo princípio de funcionamento: transformam energia química em elétrica, por meio de reações com transferência de elétrons.

A pilha também é denominada célula galvânica e fornece energia ao sistema somente até que a reação química se esgote.

Seu funcionamento se baseia em transferência de elétrons de um metal que tem a tendência de ceder elétrons para um que tem a tendência de ganhar elétrons, ou seja, ocorrem reações de oxidorredução. Essa transferência é feita por meio de um fio condutor.

Para entendermos como isso se dá, vejamos a reação de oxidorredução que ocorre entre o zinco e o cobre e como isso pode ser utilizado para gerar uma pilha:

Se colocarmos uma placa de zinco em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4), estaremos constituindo um eletrodo de zinco. Da mesma maneira, se colocarmos uma placa de cobre em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4), teremos um eletrodo de cobre.

Como o zinco é mais reativo que o cobre, ele tem a tendência de doar elétrons para o cobre. Assim, se ligarmos esses dois eletrodos por meio de um fio condutor externo, ocorrerá a transferência dos elétrons e consequentemente a passagem de corrente elétrica. Isso é visível, pois, depois de um tempo, notamos que a lâmina de cobre teve um aumento em sua massa, enquanto que a de zinco sofreu corrosão.

Os elétrons, por apresentarem carga negativa, migram do eletrodo negativo, denominado ânodo; para o positivo, que recebe o nome de cátodo. Assim, temos a reação global dessa pilha em particular:

Semirreação do ânodo: Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-
Semirreação do cátodo: Cu2+(aq) + 2e- →Cu(s)___________
Reação global da pilha: Zn (s) + Cu2+(aq)→ Zn2+ (aq) + Cu(s)

Esquema da pilha de Daniell

A notação química correta de uma pilha baseia-se na seguinte regra por convenção mundial:

Ânodo // Cátodo
Oxidação // redução

Assim, nesse casso, temos:
Zn / Zn2+