As duas semi-reações em uma célula galvânica são:
a) Indique qual reação ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo.
b) Qual eletrodo é consumido na reação da célula?
c) Qual é o eletrodo positivo?
b) Qual eletrodo é consumido na reação da célula?
c) Qual é o eletrodo positivo?
Passo 1
Enunciado e o que é pedido. As duas semi-reações dadas são:
O enunciado faz três perguntas:
a) Indicar qual reação ocorre no ânodo e qual no cátodo.
b) Indicar qual eletrodo é consumido na reação da célula.
c) Indicar qual é o eletrodo positivo.
a) Indicar qual reação ocorre no ânodo e qual no cátodo.
b) Indicar qual eletrodo é consumido na reação da célula.
c) Indicar qual é o eletrodo positivo.
Passo 2
Entendendo oxidação e redução (a ideia básica). Conceitos essenciais:
- Oxidação é a perda de elétrons. Quando uma espécie química perde elétrons ela aumenta seu estado de oxidação.
- Redução é o ganho de elétrons. Quando uma espécie ganha elétrons ela diminui seu estado de oxidação.
- Nas semi-reações, os elétrons aparecem à direita quando a reação é oxidação e à esquerda quando é redução.
Aplicando aos textos:
- Na semi-reação
os elétrons aparecem do lado direito; portanto a espécie perde elétrons — isto é oxidação. - Na semi-reação
os elétrons aparecem do lado esquerdo; a espécie ganha elétrons — isto é redução.
Passo 3
Ligando oxidação/redução com ânodo/cátodo numa célula galvânica. Regras práticas (lembre-se delas para a prova):
- Em uma célula galvânica (pilha) a oxidação ocorre no ânodo.
- Em uma célula galvânica a redução ocorre no cátodo.
- Os elétrons fluem pelo circuito externo do ânodo para o cátodo.
Aplicando: como vimos no Passo 2 a semi-reação de
é oxidação, ela ocorre no ânodo; a semi-reação do
é redução, ela ocorre no cátodo.
Passo 4
Qual eletrodo é consumido — explicação didática. Regra prática:
- Se uma semi-reação envolve um metal sólido
que é convertido em (ou seja, o metal entra na solução), o eletrodo metálico está sendo consumido (corroído/ dissolvido).
No nosso caso: - A semi-reação do ânodo é
. O zinco sólido passa a íons na solução — portanto o eletrodo de zinco é consumido (diminui de massa). - A outra semi-reação não transforma um metal sólido em íons (envolve espécies aquosas) — tipicamente esse eletrodo é inerte (por exemplo,
) ou é um eletrodo de contato, e não é ele o que se “consome”.
Passo 5
Qual é o eletrodo positivo — intuição e regra. Em linguagem simples:
- Em uma célula galvânica o cátodo (redução) é o polo positivo; o ânodo (oxidação) é o polo negativo.
Por quê, de forma curta e intuitiva: - Elétrons saem do ânodo e chegam ao cátodo; o cátodo atrai elétrons (redução) e, devido à diferença de potencial, tem potencial elétrico mais positivo em relação ao ânodo na configuração geradora de corrente.
Aplicando ao problema: como a redução ocorre na semi-reação do, o eletrodo onde essa redução acontece é o cátodo e, portanto, é o eletrodo positivo.
Passo 6
Resumo de fluxo de elétrons e verificação mental (útil na prova). Fluxo real de elétrons: do eletrodo de
(ânodo, negativo) através do fio para o eletrodo onde ocorre a redução de
(cátodo, positivo). Convenção de corrente elétrica (positiva) é no sentido oposto aos elétrons. Respira — você conseguiu identificar tudo por inspeção das semi-reações!
Resposta
a) Ânodo:
.
Cátodo: .
b) O eletrodo de zinco, , é consumido.
c) O eletrodo positivo é o cátodo (onde ocorre a redução do ).
Cátodo:
b) O eletrodo de zinco,
c) O eletrodo positivo é o cátodo (onde ocorre a redução do