Pilhas

Pilhas

1. Eletroquímica é a área da Química que estuda as reações que envolvem a transferência de elétrons e a interconversão de energia química em energia elétrica. Na eletroquímica, as reações estudadas são as de oxirredução. Elas são caracterizadas pela perda e ganho de elétrons. Isso quer dizer que ocorre a transferência de elétrons de uma espécie para outra.

   • As reações de oxirredução ocorrem em duas etapas: • Oxidação: Perda de elétrons. O elemento que provoca a oxidação é chamado de agente oxidante. • Redução: Ganho de elétrons. O elemento que provoca a redução é chamado de agente redutor.

2. O estudo da eletroquímica compreende as pilhas e a eletrólise. A diferença entre os dois processos é a transformação de energia. • A pilha converte energia química em energia elétrica, de modo espontâneo. • A eletrólise converte energia elétrica em energia química, de modo não espontâneo.

3. A pilha, também chamada de célula eletroquímica, é um sistema onde ocorre a reação de oxirredução. Ela é composta por dois eletrodos e um eletrólito, que em conjunto produzem energia elétrica. Se conectarmos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria.

   • O eletrodo é a superfície sólida condutora que possibilita a troca de elétrons. • O eletrodo no qual ocorre a oxidação é chamado de ânodo, representa o polo negativo da pilha. • O eletrodo no qual ocorre a redução é catodo, o polo positivo da pilha.

4. Os elétrons são liberados no ânodo e seguem por um fio condutor até o catodo, onde ocorre a redução. Assim, o fluxo de elétrons segue de ânodo para o catodo. O eletrólito ou ponte salina é a solução eletrolítica condutora dos elétrons, permitindo a sua circulação no sistema.

5. Em 1836, John Fredric Daniell construiu um sistema que ficou conhecido como Pilha de Daniell. Ele interligou, com um fio metálico, dois eletrodos. Um eletrodo consistia em uma placa de zinco metálico, mergulhado em uma solução aquosa de sulfato de zinco (ZnSO4), representando o ânodo.

6. O outro eletrodo consistia em uma placa de cobre metálico (Cu), imerso em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4), representava o catodo. No cátodo ocorre a redução do cobre. Enquanto, no ânodo acontece a oxidação do zinco.

7. Cátodo: Cu2+(aq) + 2e- | → Cu0(s)| Ânodo: Zn0(s) | → Zn2(aq) + 2e-| Equação Geral: Zn0(s) + Cu2+(aq) | → Cu0(s) + Zn2+(aq)|