Pilha

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9. Trabalho Experimental
Pilhas Galvânicas ou Voltaicas

9.1 Introdução
Em uma pilha galvânica utiliza-se de uma reação espontânea de oxi-redução como fonte de energia. Nesse caso, as reações de oxi-redução ocorrem quando os agentes oxidantes e redutores não estão em contato direto, portanto a pilha deve ser construída separando-se fisicamente a reação global em duas semi – reaçõeseletródicas, uma delas envolvendo a oxidação e a outra a redução.
Os elétrons liberados no eletrodo onde há oxidação (ânodo) passam pelo circuito externo ( fio de cobre por exemplo) para o eletrodo onde há redução ( cátodo).
Por exemplo a reação;
Mg(s) + 2 Ag+(aq) Mg2+(aq) + 2 Ag(s)

pode ser obtida pela adição das semi - reações eletródicas;

Ânodo ( oxidação):Mg(s) Mg2+(aq) + 2 e-
Cátodo ( redução): Ag+(aq) + e- Ag(s)

No ânodo ( polo negativo), átomos de magnésio se dissolvem deixando elétrons no metal, já que os membros não podem existir livres em solução e formando íons magnésio que vão para a solução.
No cátodo(pólo positivo), íons prata são removidos dasolução à medida que recebem elétrons e aí se depositam como átomos de prata. A neutralidade elétrica das soluções é estabelecida pelo fluxo de íons através de uma ponte salina. O fluxo de elétrons do ânodo para o cátodo pode ser detectado por um voltímetro que fornece a diferença de potencial entre os eletrodos.
A tendência que possui um elemento para perder ou ganhar elétrons varia deacordo com sua posição na série eletroquímica. O potencial normal de redução é uma quantitativa desta tendência. Como não é possível medir o potencial absoluto de um eletrodo, mede-se seu potencial relativo, tomando como padrão o eletrodo normal de hidrogênio, ao qual foi atribuído, arbitrariamente, o potencial 0,00 volts.
Aos eletrodos que perdem elétrons mais facilmente que o hidrogênio,são atribuídos potenciais de redução negativos(-); aos outros são atribuídos potenciais positivos(+). A série eletroquímica é de grande valia para a previsão da espontaneidade das reações de oxi-redução.



9.2 Eletrodos nas pilhas galvânicas
Os eletrodos em uma célula servem como dispositivos de remoção de elétrons do agente redutor no ânodo e fonte de elétrons para o agente oxidanteno cátodo. Qualquer eletrodo pode funcionar como cátodo ou como ânodo.
Os tipos importante de eletrodo são:
▪ Eletrodo metal-íon metálico;
▪ Eletrodo gás-íon;
▪ Eletrodo metal-ânion de sal insolúvel;
▪ Eletrodos de “óxido-redução” inertes;


Eletrodo metal-íon metálico – o eletrodo metal-íon metálico consiste em um metal em contato com seus íonspresentes na solução. Um exemplo, é uma peça de prata imersa em solução de nitrato de prata.


Eletrodos gás-íon – no eletrodo gás-íon é empregado um gás em contato com o seu ânion, ou cátion, em solução. O gás é borbulhado na solução e o contato elétrico é feito mediante um metal inerte, geralmente platina.
Exemplo: H2(g) em H+(aq)

Eletrodo metal-anion de sal insolúvel – nesteeletrodo, um metal se encontra em contato com um dos seus sais insolúveis e, ao mesmo tempo, com uma solução que contém o ânion do sal.


Eletrodos inertes –Consiste em um pedaço de fio metálico inerte em contato com uma solução de uma substância em dois estados de oxidação diferentes. Este eletrodo caracteriza-se por não participar da reação, ele nem fornece íons para a solução etampouco reduz seus próprios íons. Neste eletrodo, ambos os reagentes e produtos se encontram em solução.
Exemplo: Pt(s) Fe2+(aq)/ Fe3+(aq)

9.3 Pilhas Galvânicas
Basicamente uma pilha galvânica apresenta os seguintes componentes:
a) Ânodo: eletrodo em que há oxidação ( corrosão) e onde a corrente elétrica na forma de íons metálicos positivos, entra no eletrólito;
b) Eletrólito: condutor...
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