Pilhas Diversificadas
Esses dois eletrodos foram interligados por um circuito elétrico que continha uma lâmpada, pois se ela acendesse, indicaria o surgimento de uma corrente elétrica.
Além disso, havia uma ponte salina entre elas. Essa ponte era constituída de um tubo de vidro em U contendo uma solução aquosa concentrada de um sal bastante solúvel, como o cloreto de potássio (KCl(aq)),por exemplo. As extremidades do tubo são revestidas com um algodão ou com ágar-ágar.
Abaixo temos a estrutura dessa pilha ou cela eletroquímica, que ficou conhecida como pilha de Daniell. Lembrando que cada eletrodo recebe a denominação de semicela.
Com o circuito fechado, a lâmpada se acende e após, algum tempo, a placa de zinco é corroída e tem a sua massa diminuída, já na de cobre ocorre o contrário, sua massa aumenta (conforme a figura abaixo). Nota-se também que há um aumento da concentração em mol/L dos íons Zn2+ e uma diminuição dos íons Cu2+.
Esquema da Pilha de Daniell.
Por que isso ocorre?
Para entendermos, vejamos as reações que ocorrem em cada eletrodo separadamente.
No eletrodo de Zinco ocorre a seguinte reação em equilíbrio:
Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e-
Isso significa que o zinco metálico (da placa) sofre oxidação, isto é, doa dois elétrons para o cátion zinco (da solução) e se transforma em Zn2+. O inverso também ocorre, o cátion zinco presente na solução recebe os dois elétrons doados pelo zinco e se transforma em zinco metálico. Ocorre, portanto, um processo de oxidação e redução ininterrupto.
O mesmo se aplica ao eletrodo de cobre, que terá a reação global em equilíbrio dinâmico: Cu( s) ↔ Cu2+(aq) + 2 e-
Daniell percebeu que se ligasse esses dois eletrodos, o mais reativo doaria seus elétrons para o