12.º anoPercurso edumaterial
O que vais aprender
- Interpretar pilhas galvânicas e semirreações.
Compreender
No ânodo de zinco ocorre oxidação: Zn(s)→Zn²⁺(aq)+2e⁻. No cátodo, Cu²⁺(aq)+2e⁻→Cu(s) é redução. Os eletrões percorrem o circuito externo do zinco para o cobre. A reação global é Zn(s)+Cu²⁺(aq)→Zn²⁺(aq)+Cu(s). Não se diz que eletrões atravessam a solução salina como se fossem os portadores principais nesse meio.
A ponte salina permite migração de iões que ajuda a conservar a eletroneutralidade e a fechar o circuito. Se as soluções se misturassem sem controlo, as condições da célula mudariam. O símbolo || representa a separação/ponte entre semicélulas, não uma ligação covalente. Tensão e duração reais dependem de concentrações, resistência e quantidades disponíveis; a equação não fornece, por si, o tempo de funcionamento.
Exemplo resolvido
Numa pilha idealizada Mg|Mg²⁺||Cu²⁺|Cu que funciona espontaneamente em condições adequadas, identifica ânodo, cátodo e sentido dos eletrões no fio.
- O magnésio perde eletrões: Mg(s)→Mg²⁺(aq)+2e⁻; a oxidação ocorre no ânodo.
- Os iões cobre recebem esses eletrões: Cu²⁺(aq)+2e⁻→Cu(s); a redução ocorre no cátodo.
- Os eletrões percorrem o circuito externo do elétrodo de magnésio para o de cobre; iões, e não eletrões livres, mantêm a condução na ponte salina.
Mg é o ânodo, Cu o cátodo e os eletrões seguem de Mg para Cu no fio externo.
Atenção ao erro
Numa pilha galvânica os eletrões saem do cátodo e chegam ao ânodo.
Verifica agora
Na pilha Zn|Zn²⁺||Cu²⁺|Cu da explicação, escreve a oxidação.
Ver solução explicada
Resposta: Zn→Zn²⁺+2e⁻.
Localiza perda de eletrões no ânodo.
Retoma o caso da explicação: Escreve a redução.
Ver solução explicada
Resposta: Cu²⁺+2e⁻→Cu.
Localiza ganho de eletrões no cátodo.
Retoma o caso da explicação: Sentido dos eletrões no fio?
Ver solução explicada
Resposta: Do elétrodo de Zn para o de Cu.
Distingue fio e solução.
Retoma o caso da explicação: Qual a reação global?
Ver solução explicada
Resposta: Zn+Cu²⁺→Zn²⁺+Cu.
Soma semirreações e cancela eletrões.
Alinhamento curricular e fontes
- Metais e ligas metálicas — 12.º ano, página 7. Objetivo oficial parafraseado: Interpretar pilhas galvânicas e semirreações.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · quimica-pt · 12-ano