Eletroquimica
1. CÉLULAS GALVÂNICAS
Trata-se de um dispositivo que utiliza reações de oxiredução para produzir energia elétrica. A pilha ou célula é constituída por dois eletrodos com diferentes potenciais de oxidação, o que ocasiona movimentação de elétrons, e surgimento de corrente elétrica.
Cátodo : consiste em uma placa de cobre mergulhada em uma solução do íon Cu2+
Ânodo : consiste em uma placa de zinco mergulhada em uma solução do íon Zn2+
O eletrodo de zinco é o ânodo. No ânodo ocorre a oxidação do Zn0 para Zn2+
Reação do ânodo: Zn0 → Zn2+ + 2eNesta reação ocorre a liberação de um par de elétrons.
Ânodo ⇒ sofre corrosão ⇒ reação de oxidação
O eletrodo de cobre é o cátodo. No cátodo ocorre a redução do Cu2+ para Cu0
Reação do cátodo: Cu2+ + 2e- → Cu0
A reação ocorre a partir da “aceitação” de um par de elétrons.
Cátodo ⇒ ocorre deposição ⇒ reação de redução
Reação global do processo pode ser expressa por: ânodo: Zn0(s) → Zn2+(aq) + 2e-
cátodo:
Cu2+(aq) + 2e- → Cu0(s)
célula:
Zn0(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu0(s)
O fechamento do circuito pode ser levado a efeito tanto por uma ponte salina, como representado na figura anterior, quanto por um material poroso, como argila não vitrificada.
Em ambos os casos ocorre a passagem de íons, isto é fundamental para
que
os
recipientes
fiquem
eletricamente
equilibrados.
Uma pilha na qual a reação global não tenha atingido o equilíbiro químico pode efetuar trabalho pelo fluxo de elétrons do circuito externo. Esse trabalho dependerá da diferença de potencial entre os eletrodos que é medida em Volts (V).
1.1. DIAGRAMAS DE CÉLULA
Uma célula galvânica pode ser representada pelo diagrama a seguir no qual, por convenção o ânodo aparece à esquerda.
Zn(s) | Zn2+(aq)
|
Cu2+(aq) | Cu(s)
Quando é utilizada uma ponte salina representa-se a barra central dupla.
Zn(s) | Zn2+(aq)
||
Cu2+(aq) | Cu(s)
Pode-se também representar a