Considere uma pilha voltaica com ponte salina representada pela seguinte reação:
a) Qual é a direção dos elétrons no circuito externo?
a) Qual é a direção dos elétrons no circuito externo?
Passo 1
O enunciado fornece a reação global da pilha:
E pede: qual é a direção dos elétrons no circuito externo?
Passo 2
Vamos identificar quem perde e quem ganha elétrons (isto é, a espécie que é oxidada e a que é reduzida). Para isso olhe os estados de oxidação:
- Cálcio metálico:
tem estado de oxidação . - Íon cálcio:
tem estado . - Íon hidrogênio:
tem estado . - Hidrogênio gasoso:
tem estado .
Quando um átomo vai de
para
ele perde dois elétrons — isso é oxidação. Quando o hidrogênio vai de
para
ele ganha elétrons — isso é redução.
Passo 3
Escrevendo as semi-reações para deixar claro quantos elétrons são transferidos:
Repare que os elétrons aparecem do lado dos produtos na oxidação (são gerados) e do lado dos reagentes na redução (são consumidos).
Passo 4
Em uma pilha os elétrons gerados na semi-reação de oxidação saem pelo eletrodo onde a oxidação ocorre, percorrem o circuito externo e chegam ao eletrodo onde ocorre a redução. O eletrodo onde ocorre a oxidação chama-se ânodo; o da redução chama-se cátodo.
Aqui:
- ânodo = eletrodo de
(onde é oxidado e gera ); - cátodo = eletrodo em contato com
(onde é reduzido e consome ).
Portanto os elétrons fluem do eletrodo de cálcio (ânodo) para o eletrodo onde ocorre a redução de
(cátodo) através do circuito externo.
Passo 5
Observação prática rápida e motivadora: se a célula for desenhada com
à esquerda e
à direita, os elétrons vão da esquerda para a direita pelo fio externo. Lembre-se também que a corrente convencional (senso positivo) é no sentido oposto ao fluxo de elétrons.
Resposta
Os elétrons fluem do eletrodo de
(ânodo) para o eletrodo onde
é reduzido (cátodo).