Nesta célula o eletrodo de zinco é denominado ânodo. O ânodo é um eletrodo no qual ocorre a oxidação.
Zn(s)
Zn+2 + 2e- (reação anódica)
O eletrodo de cobre é o cátodo, um eletrodo no qual se realiza a redução.
2e- + Cu+2
Cu(s) (reação catódica)
ânodo = local onde ocorre oxidação
cátodo = local onde ocorre redução
À medida que se vai realizando a reação da célula, os íons de zinco migram afastando-se do ânodo de zinco, em direção do eletrodo de cobre, à semelhança do que ocorre com os íons de cobre.
A pilha pode conter um parede permeável ou uma ponte salina ( com cloreto de potássio, os íons Cl- migram em direção ao ânodo e os íons K+ migram em direção ao cátodo ) que fazem o contato entre as duas células.
As reações de eletrodo e a reação da célula são :
Ânodo : Zn (s)
Zn 2+ + 2 e-
Cátodo : 2 e- + Cu 2+
+ Cu (s)
Célula: Zn(s) + Cu 2+
Zn 2+ + Cu(s)
Essa descrição corresponde a pilha de Daniel.
Diagramas de célula
Diagramas de célula são anotações simplificadas para células galvânicas.
A pilha de Daniel tem o seguinte diagrama de célula
Zn(s) | ZnSO4(aq) | | CuSO4(aq)|Cu(s)
Ânodo ou pólo negativo Cátodo ou pólo positivo
Do lado esquerdo da célula encontra-se a representação da semi-reação de oxidação (a que ocorre no ânodo )
Do lado direito da célula encontra-se a representação da semi-reação de redução ( a que ocorre no cátodo)
A ponte salina é representada pelas duas barras centrais.
Eletrodos = os elétrons saem da pilha e nela entram através dos eletrodos , no caso da pilha de Daniel, os eletrodos são as barras de metais.
Pólos = em linguagem comum eletrodos e pólos são sinônimos.
Semipilha = eletrodo + solução de cátions ( do metal do eletrodo)
Semireação = a cada semipilha corresponde uma semireação sendo ela de oxidação ou de redução.
Tensão e espontaneidade
Diferença de potencial de uma pilha
O valor da diferença de potencial de uma pilha pode ser obtido por um voltímetro, que deve ser instalado entre os dois eletrodos da pilha, porque cada eletrodo tem um potencial, os elétrons fluem devido a diferença de potenciais de cada eletrodo.
A maior valor de diferença de potencial que se pode obter de uma pilha galvânica é chamado de força eletromotriz .
que corresponde ao início do funcionamento dessa pilha.
Pela fila de reatividade de metais podemos ver a diferença de potencial, quanto mais distante um metal estiver do outro , maior será a facilidade para fornecer ou receber elétrons e, portanto, maior a diferença de potencial.
Convencionou – se escolher o eletrodo de hidrogênio como tendo potencial zero ( a nível do mar), assim os potenciais dos outros eletrodos pode ser determinado ligando –se ele ao eletrodo de hidrogênio
Nesta comparação pode ocorrer duas coisas:
O eletrodo em estudo fornece elétrons ao eletrodo padrão de hidrogênio, seu potencial será indicado com sinal positivo
O eletrodo em estudo recebe elétrons do eletrodo padrão de hidrogênio, seu potencial será indicado com sinal negativo.
Organiza-se uma tabela de potenciais – padrão de redução
Sendo que:
Os eletrodos que fornecem elétrons ( ânodo) são colocados acima do hidrogênio , ficando com o sinal negativo.
Os eletrodos que recebem elétrons ( cátodo ) são colocados abaixo do hidrogênio, ficando com o sinal positivo.