Pilhas e baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxidação-redução transforma energia química em energia elétrica. Portanto, sempre há uma substância que se reduz, ganhando elétrons, que é o cátodo, e uma que se oxida, perdendo elétrons, que é o ânodo. Ao lado, temos um exemplo de uma pilha eletroquímica:
A respeito dessa pilha, responda:
Escreva a semirreação que ocorre nos eletrodos
e
e a reação global da pilha.
A respeito dessa pilha, responda:
Escreva a semirreação que ocorre nos eletrodos
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu pra resolver um exercício sobre pilhas eletroquímicas. O enunciado fala que pilhas e baterias transformam energia química em elétrica através de reações de oxidação e redução. A gente precisa identificar as semireações que acontecem nos eletrodos A e B e, depois, juntar tudo pra ter a reação global da pilha. Pra isso, vamos usar os conceitos de ânodo (onde ocorre a oxidação) e cátodo (onde ocorre a redução).
Passo 2
Primeiro, vamos entender quais materiais estão nos eletrodos A e B. Supondo que a pilha seja do tipo clássico de zinco e cobre, temos:
- Eletrodo A (ânodo): Zinco (Zn)
- Eletrodo B (cátodo): Cobre (Cu)**
Nessa configuração, o zinco vai oxidar e o cobre vai reduzir.
Passo 3
Agora, vamos escrever a semirreação de oxidação no ânodo (Eletrodo A). Oxidação significa perda de elétrons. O zinco metálico vai perder elétrons e se transformar em íons de zinco:
Explicação: O zinco sólido (Zn) se transforma em íons de zinco (
) no meio aquoso, liberando dois elétrons.
Passo 4
Em seguida, vamos escrever a semirreação de redução no cátodo (Eletrodo B). Redução significa ganho de elétrons. Os íons de cobre vão ganhar elétrons e se depositar como cobre metálico:
Explicação: Os íons de cobre (
) no meio aquoso ganham dois elétrons e se transformam em cobre sólido (Cu).
Passo 5
Agora, pra encontrar a reação global da pilha, a gente precisa somar as duas semireações. É importante que o número de elétrons seja o mesmo nas duas equações para que eles se cancelem. No nosso caso, já temos 2 elétrons em ambas, então podemos somar diretamente:
Explicação: O zinco sólido reage com os íons de cobre, formando íons de zinco e depositando cobre metálico.
Resposta
A semirreação no eletrodo
(ânodo) é:
A semirreação no eletrodo
(cátodo) é:
E a reação global da pilha é: