Pilha Galvânica

   As pilhas galvânicas têm seu funcionamento de acordo com as reações de oxiredução e redução e são um processo espontâneo. A primeira pilha foi a Pilha de Daniel. Para entender os fundamentos das pilhas é necessario saber algumas informações.

    Eletrodos são os cátions dos metais em meio aquoso. Os metais têm tendencia a perderem elétrons e os cátions  a receber elétrons, os que são de maior importância no estudo de pilhas são:

  • Alúminio Al³+(aq)
  • Cobre Cu²+(aq)
  • Zinco Zn²+(aq)

   

   Essa imagem é a primeira Pilha de Daniel, de um lado uma placa de metal Zinco mergulhada em uma solução aquosa de cátions de Zinco 2+ e no outro lado uma placa de metal Cobre mergulhada em uma solução aquosa de cátions de Cobre 2+. No processo a placa de Zinco irá passar seus eletrons para placa de cobre, por que sua tendência a perde eletróns é maior que do Cobre. Caso não houvesse a ponte salina a placa de Cobre iria aumentar seu tamanho e de Zinco diminuir.

    O pontecial de redução explica as tendências de perder e ganhar eletróns:

 

Potencial de Redução (V)

 

Al³+(aq) + 3e-   --->   Al(s)           - 1,66 V

Zn²+(aq) + 2e-  --->   Zn(s)          - 0,76 V

2H+ + 2e-   --->   H2(g)                  0 V

Cu²+  + 2e-   --->   Cu(s)            + 0,34 V

 

   O Cobre (Cu) tem melhor tendência para receber eletróns do que Zinco (Zn) e Alúminio (Al), pois seu potencial de redução é maior.

 

   Ânodos são as substâncias que sofrem oxidação, ou sejam, perdem eletróns. Os Cátodos são opostos, ele sofrem processo de redução e ganham eletróns. Vamos usar como exemplo:

 

Ânodo: Zn(s)  --->  Zn²+ + 2e- (oxidação)     +0,76 V

Cátodo: Cu²+ + 2e-  --->  Cu(s)                    +0,34 V 

Equação Global: Zn(s) + Cu²+ ---> Zn²+ + Cu(s)      +1,1 V

   Representamos essa pilha como: Zn/Zn²+/Cu²+/Cu

   Se a energia resultante do potencial de redução for maior que 0 então o processo é espontâneo.