Descreva, com suas palavras, os tipos de pilhas, com relação aos tipos de eletrodos e as soluções eletrolíticas utilizadas, e o tipo de compartimento. Escreva as notações de cada uma.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente descrever os tipos de pilhas, focando nos tipos de eletrodos, nas soluções eletrolíticas usadas e no tipo de compartimento que elas têm. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre como as pilhas funcionam, quais materiais são usados nos eletrodos e que tipo de soluções elas utilizam para gerar energia. Vamos dividir essa explicação em partes para ficar mais fácil de entender.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre pilhas galvânicas. Essas pilhas geram energia elétrica a partir de reações químicas espontâneas. Elas têm dois eletrodos: o ânodo (onde ocorre a oxidação) e o cátodo (onde ocorre a redução). Por exemplo, na pilha do tipo célula Daniell, o ânodo é feito de zinco (Zn) e o cátodo de cobre (Cu). A solução eletrolítica para o ânodo é uma solução de nitrato de zinco (Zn(NO₃)₂) e para o cátodo, nitrato de cobre (Cu(NO₃)₂). O compartimento dessa pilha geralmente é separado por uma ponte salina para evitar que os elétrons fluam diretamente entre os eletrodos.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre as pilhas alcalinas, que são bem comuns no dia a dia, como nas pilhas AA ou AAA. Nessas pilhas, o ânodo é geralmente de zinco, e o cátodo é de dióxido de manganês (MnO₂). A solução eletrolítica é uma base, geralmente hidróxido de potássio (KOH). O compartimento geralmente é único, onde todos os componentes estão juntos, o que as torna compactas e eficientes para uso portátil.
Passo 4
Outra categoria importante são as pilhas de íons de lítio, muito usadas em eletrônicos como celulares e laptops. Nessas pilhas, o ânodo é feito de lítio metálico ou compostos de carbono, e o cátodo pode ser de óxido de lítio e cobalto (LiCoO₂) ou outros materiais. A solução eletrolítica é uma salina de lítio dissolvida em um solvente orgânico. O compartimento é cuidadosamente selado para evitar reações indesejadas, já que o lítio é muito reativo.
Passo 5
Tem também as pilhas de chumbo-ácido, que são usadas em carros. Aqui, o ânodo é de chumbo (Pb) e o cátodo de dióxido de chumbo (PbO₂). A solução eletrolítica é uma mistura de ácido sulfúrico (H₂SO₄) e água. Essas pilhas têm compartimentos onde o eletrolito circula entre os eletrodos durante a carga e descarga, permitindo que a energia seja armazenada e liberada de forma eficiente.
Resposta
Então, resumindo, as pilhas podem ser classificadas de acordo com os tipos de eletrodos usados (como zinco e cobre nas pilhas galvânicas, zinco e dióxido de manganês nas pilhas alcalinas, ou lítio e óxidos em pilhas de íons de lítio), as soluções eletrolíticas que variam de nitratos e hidróxidos a ácidos como o sulfúrico, e o tipo de compartimento, que pode ser único ou múltiplo dependendo da pilha. Cada tipo de pilha tem suas próprias notações químicas que representam os materiais dos eletrodos e as reações que ocorrem dentro dela.