Pilhas de Daniell
Autor: Felipe Santos | Publicado: 2012-12-13T17:01:00-08:00


As primeiras aplicações importantes da eletricidade provieram do aperfeiçoamento das pilhas voltaicas  originais pelo cientista e professor inglês John Daniell, em 1836.




John Frederic Daniell (1790-1845)



Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

A pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em uma solução de ZnSO4 e uma placa de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As duas soluções são ligadas por uma ponte salina, ou por uma parede porosa.




Observe a seguinte reação química de oxirredução:



Esta reação pode ser feita muito facilmente colocando um pedaço de zinco metálico (Zn°) em um copo com uma solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4), que é um líquido azul translúcido. Após alguns tempo, cerca de 20 minutos, pode-se observar que o pedaço de metal ficou avermelhado. A parte que ficou vermelha é o cobre (Cu°) que se depositou sobre a placa de zinco. E no fundo do copo há a formação de sulfato de zinco (ZnSO4), conforme a reação acima.

Esta experiência que pode ser feita até mesmo em casa, demostra as reações de oxirredução.

A experiência feita pelo meteorologista e químico inglês John Frederic Daniell, em 1836, constitui uma pilha formada apartir de reações de oxirredução.

Pilha – São reações químicas que produzem corrente elétrica.


Daniell montou um sistema com dois eletrodos interligados. 
Um eletrodo era constituido de uma placa de zinco imersa em um copo com uma solução com íons de zinco, no caso, sulfato de zinco.
O outro eletrodo era constituído de uma placa de cobre imersa em um copo com uma solução com íons de cobre, no caso, sulfato de cobre.

Chamou o eletrodo de Zinco de ânodo, com carga negativa.
Chamou o eletrodo de Cobre de cátodo, com carga positiva.








Ânodo ou polo negativo é o eletrodo onde saem os elétrons. Ocorre a reação de oxidação.



Cátodo ou polo positivo é o eletrodo para onde vão os elétrons. Ocorre a reação de redução.





Com o passar do tempo, os elétrons da placa de zinco vão para a solução, fazendo com que aumente a concentração da solução e corroendo a placa de zinco.

No outro eletrodo, ocorre o contrário. Os élétrons da solução de sulfato de cobre se depositam na placa de cobre, diminuindo a concentração da solução e aumentando a massa da placa metálica.






Veja como montar as reação que ocorrerem na Pilha de Daniell:

1°) montar a reação do ânodo
2°) montar a reação do cátodo
3°) somar as reações, formando a reação global da pilha.



Obs.: Os termos semelhantes, se anulam. No caso, na reação acima, os 2é.






Daniell colocou uma ponte salina constituída de um tubo de vidro em U contendo solução de KCl aquoso. A sua função é permitir a migração de íons de uma solução para a outra, de modo que o número de íons positivos e negativos na solução de cada eletrodo permaneça em equilíbrio.


Tabela resumida da Pilha de Daniell:


ELETRODO

REAÇÃO

POLO

LÃMINA

SOLUÇÃO


ÂNODO

OXIDAÇÃO

POLO NEGATIVO (-)

CORRÓI

CONCENTRA


CÁTODO

REDUÇÃO

POLO POSITIVO (+)

AUMENTA

DILUI


Força Eletromotriz e Potencial de Redução e de Oxidação




Antes de realizar a montagem de uma pilha, é necessário saber qual metal vai perder e qual metal vai ganhar elétrons. Para conseguir responder à esta questão, devemos conhecer o conceito de potencial de redução e o potencial de oxidação.

O potencial de redução e de oxidação são medidos em volt (V) e é representado pelo símbolo E°.






Onde:
variação de potencial
E° = diferença de potencial (padrão)
E°RED = potencial de redução
E°OX = potencial de oxidação

Padrão: 25°C e 1atm



E para fechar com chave de ouro deixamos um vídeo aqui para vocês meditarem!










E isso é tudo, pessoal!

Até a próxima e fique com Deus!



Referências:

http://www.soq.com.br/conteudos/em/eletroquimica/p2.php
http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2006/Pilha_de_Daniel/pilha_de_Daniell.html

http://www.infoescola.com/quimica/pilha-de-daniell-pilha-eletroquimica/