Faça o esquema completo da pilha de Daniel, indicando as semirreações que ocorrem no cátodo e no ânodo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem que fazer o esquema completo da pilha de Daniel e mostrar as semirreações que rolam no cátodo e no ânodo. Isso envolve entender um pouco de eletrólise e reações de oxidação e redução, também conhecidas como reações redox. Vamos precisar saber quais metais estão envolvidos na pilha de Daniel e como eles se comportam eletricamente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a pilha de Daniel é uma das primeiras pilhas eletroquímicas criadas. Ela geralmente usa zinco (Zn) como ânodo e cobre (Cu) como cátodo, com soluções de sulfato de zinco (ZnSO₄) e sulfato de cobre (CuSO₄) em cada compartimento.
Passo 3
No ânodo, que é onde ocorre a oxidação, o zinco metálico se dissolve na solução, liberando elétrons. A reação de oxidação do zinco é:
Aqui, o zinco sólido perde dois elétrons e se transforma em íons de zinco.
Passo 4
No cátodo, que é onde ocorre a redução, os íons de cobre na solução ganham os elétrons fornecidos pelo ânodo para se depositarem como cobre metálico. A reação de redução do cobre é:
Os íons de cobre ganham dois elétrons e formam cobre sólido.
Passo 5
Agora, vamos juntar tudo para fazer o esquema completo da pilha de Daniel:
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Ânodo (Oxidação):
- O zinco é oxidado, liberando elétrons.
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Cátodo (Redução):
- Os íons de cobre são reduzidos, formando cobre metálico.
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Fluxo de elétrons:
- Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo através do circuito externo, gerando uma corrente elétrica.
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Salt bridge (Ponte salina):
- Mantém a neutralidade das cargas nos dois compartimentos permitindo a circulação de íons.
Resposta
O esquema completo da pilha de Daniel inclui:
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Ânodo (Zinco):
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Cátodo (Cobre):
Essas semirreações mostram que o zinco é oxidado no ânodo e os íons de cobre são reduzidos no cátodo, completando o funcionamento da pilha de Daniel.