Engenharia

ELETROQUÍMICA - PILHAS

Introdução Eletroquímica é o ramo da química que estuda o uso das reações químicas associadas a eletricidade. De um modo geral subdivide-se em: pilhas - reações espontâneas geram eletricidade e eletrólise - eletricidade usada para ocorrer a reação não-espontânea. A pilha ou célula eletroquímica é constituída de dois eletrodos no qual uma espécie é oxidada e cede elétrons, ao passo que o outro se reduz e recebe esses elétrons. Essa reação redox permite fluxo de corrente elétrica através do circuito. No eletrodo que acontece a oxidação é chamado de anodo, sendo este o pólo negativo da célula; onde há redução denomina-se catodo e constitui o pólo positivo. A pilha de Daniell exemplifica o exposto acima usando a reação entre cobre e zinco. Neste experimento há dois bécheres: um contendo uma barra de cobre mergulhada em solução de íons Cu2+ e no outro uma barra de zinco em solução de íons Zn2+. Os mesmos estão ligados por um fio externo que conduz os elétrons. Além disso, é utilizada uma ponte salina (tubo preenchido por eletrólitos em gelatina) entre os eletrodos para que haja equilíbrio de cargas, pois sem a mesma fica impedido o escoamento de elétrons.

Esquema da pilha de Daniell A força com que os elétrons se movem numa pilha é chamada de força eletromotriz ou fem e é medida em volts (V). A fem gerada pela célula é o potencial da pilha (E) e seu valor depende da concentrações dos íons, temperatura e pressões parciais de gases caso estes estejam envolvidos na reação. Quando as espécies presentes estão a 1 mol/L, a pressão é de 1 atm e temperatura de 25° a fem medida nessas condições representa o potencial padrão C, da pilha (E° já que esse é o estado padrão. Para verificar o potencial de qualquer pilha coloca) se um voltímetro ligado ao fio condutor. O valor apresentado pelo voltímetro é a diferença entre os potenciais dos eletrodos da pilha e não os valores individuais dos mesmos. É necessário então arbitrar o valor 0 a um eletrodo