pilhas
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PILHAS
É UM PROCESSO ESPONTÂNEO COM PRODUÇÃO DE CORRENTE ELÉTRICA ATRAVÉS DE REAÇÃO QUÍMICA.
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REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO ESPONTANEAMENTE CORRENTE ELÉTRICA
PILHA - PRODUÇÃO DE CORRENTE ELÉTRICA, ATRAVÉS DE UMA REAÇÃO QUÍMICA.
ELETRÓLISE – OCORRÊNCIA DE UMA REAÇÃO QUÍMICA PELA PASSAGEM DA CORRENTE ELÉTRICA.
OXIDAÇÃO – QUANDO A ESPÉCIE QUÍMICA PERDE ELÉTRONS NA REAÇÃO.
REDUÇÃO – QUANDO A ESPÉCIE QUÍMICA RECEBE ELÉTRONS NA REAÇÃO.
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ALESSANDRO VOLTA (1800)
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O FUNCIONAMENTO DAS PILHAS ELÉTRICAS É SEPARAR O OXIDANTE DO REDUTOR, DE TAL MODO QUE OS ELÉTRONS SEJAM CEDIDO PELO REDUTOR AO OXIDANTE, ATRAVÉS DE UM FIO CONDUTOR EXTEWRNO À PILHA
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PILHA DE VOLTA
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JOHN FREDERIC DANIEL
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EM 1836, DANIEL APERFEIÇOOU AS PILHAS, SUBSTITUINDO AS SOLUÇÕES ÁCIDAS, QUE PRODUZEM GASES TÓXICOS, POR SOLUÇÕES SALINAS.
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A PILHA OU CÉLULA ELETROQUÍMICA DE DANIEL BASEIA-SE NA SEGUINTE REAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO:
Znº + Cu ² → ZnSO4 + Cuº
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OBSERVAÇÃO:
• A LÂMPADA SE ACENDE, O QUE PROVA A EXISTÊNCIA DE CORRENTE ELÉTRICA.
• APÓS CERTO TEMPO, A BARRA DE ZINCO DIMINUI DE TAMANHO, AO PASSO QUE A DE COBRE TORNA-SE MAIOR.
• A SOLUÇÃO DE ZINCO FICA MAIS CONCENTRADA, ENQUANTO A SOLUÇÃO DE COBRE FICA MAIS DILUÍDA.
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EXPLICANDO OS FATOS:
• OS ÁTOMOS DE ZINCO DA BARRA METÁLICA PASSAM PARA A SOLUÇÃO NA FORMA DE ÍONS ZINCO.
• CADA ÁTOMO, AO PASSAR PARA A SOLUÇÃO DEIXA DOIS ELÉTRONS NA BARRA.
• ISSO EXPLICA POR QUE A BARRA DE ZINCO PERDE MASSA E A SOLUÇÃO DE ÍONS ZINCO FICA MAIS CONCENTRADA.
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• ESSE PROCESSO É CHAMADO DE SEMI-REAÇÃO DE OXIDAÇÃO.
Znº → Zn ² + 2ē
• OS ELÉTRONS DEIXADOS NA BARRA PELOS ÁTOMOS DE ZINCO PERCORREM O CIRCUITO EXTERNO E CHEGAM À BARRA DE COBRE.
• ISSO EXPLICA O APARECIMENTO DO FLUXO DE ELÉTRONS ACUSADO PELO AMPERÍMETRO; E É ESSE FLUXO QUE FAZ COM QUE A LÂMPADA SE ACENDA.
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• OS ELÉTRONS QUE CHEGAM À BARRA DE COBRE, PROVENIENTES DA BARRA DE ZINCO, ATRAEM OS ÍONS COBRE DA SOLUÇÃO.
• OS ÍONS COBRE UMA VEZ EM CONTATO COM A BARRA DE COBRE, RECEBEM ESSES ELÉTRONS E SE CONVERTEM EM ÁTOMOS DE COBRE, QUE SE DEPOSITAM NA BARRA.
• ISSO EXPLICA POR QUE A SOLUÇÃO DE COBRE FICA MAIS DILUÍDA, OU SEJA MAIS POBRE EM ÍONS COBRE, ENQUANTOA BARRA DE COBRE AUMENTA.
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• ESSE PROCESSO É CHAMADO DE SEMI-REAÇÃO DE REDUÇÃO.
Cu² + 2ē → Cuº
• A SOMA DAS EQUAÇÕES CORRESPON- DENTES ÀS SEMI-REAÇÕES FORNECERÁ A EQUAÇÃO QUÍMICA GLOBAL DA PILHA.
SEMI-REAÇÃO DE OXIDAÇÃO: Znº → Zn ² + 2ē
SEMI-REAÇÃO DE REDUÇÃO: Cu² + 2ē → Cuº
EQUAÇÃO GLOBAL: Znº + Cu² → Zn ² + Cuº
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• DENOMINAÇÕES DOS ELETRODOS• O CONJUNTO QUE COMPREENDE A BARRA
METÁLICA E A SOLUÇÃO DE SEUS ÍONS RECEBE O NOME DE ELETRODO. OS DOIS ELETRODOS DE UMA PILHA SÃO:
• ÂNODO - É O ELETRODO QUE EMITE ELÉTRONS PARA O CIRCUITO EXTERNO; CONSTITUI O PÓLO NEGATIVO DA PILHA.
• CÁTODO - É O ELETRODO QUE RECEBE ELÉTRONS DO CIRCUITO EXTERNO; CONSTITUI O PÓLO POSITIVO DA PILHA.
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PÓLO NEGATIVO (ÂNODO) PÓLO POSITIVO (CÁTODO) (EMISSOR DE ELÉTRONS) Znº/ Zn² (RECEPTOR DE ELÉTRONS) Cu² / Cuº
INDICAÇÃO DA PILHA: Znº/Zn² // Cu²/Cuº
DO ELETRODO EMISSOR PARA O RECEPTOR DE ELÉTRONS
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CÁLCULO DA DIFERENÇA DE POTENCIAL (ddp) OU ΔEº OU FORÇA ELETROMOTRIZ (fem)
• O cálculo da ddp pode ser feito com a fórmula:
ΔEº = Eºoxid. + Eºred.