Qual é o eletrodo positivo de uma pilha de Daniell e que tipo de reação ele sofre? E quanto ao eletrodo negativo?
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Identificar qual é o eletrodo positivo da pilha de Daniell e dizer que tipo de reação ele sofre.
- Identificar qual é o eletrodo negativo da pilha de Daniell e dizer que tipo de reação ele sofre.
Informações que usaremos (dados típicos e padrão da pilha de Daniell):
- A pilha de Daniell é formada por um eletrodo de zinco imerso em solução de
e um eletrodo de cobre imerso em solução de . - Vamos considerar as semi-reações usuais de cada metal nas suas soluções aquosas.
Passo 2
O que é um eletrodo e a diferença entre anodo e cátodo (explicação didática):
- Um eletrodo é a superfície metálica onde ocorrem as semi-reações de oxi-redução. Na pilha, há dois eletrodos conectados por um circuito externo e por uma ponte salina (ou similar).
- Oxidação é a perda de elétrons; redução é o ganho de elétrons.
- Anodo é o eletrodo onde ocorre oxidação (perda de elétrons). Cátodo é o eletrodo onde ocorre redução (ganho de elétrons).
- Em uma pilha galvânica (como a Daniell), o cátodo é o eletrodo positivo e o ânodo é o eletrodo negativo. Isto porque os elétrons fluem do ânodo para o cátodo pelo circuito externo, fazendo do cátodo o polo de maior potencial (positivo) em relação ao ânodo.
Passo 3
Escrever e entender as semi-reações da pilha de Daniell:
- Semi-reação de oxidação (no zinco):
Explicação: o zinco metálico perde dois elétrons e vai para a solução como íon
. Isso é oxidação — perda de elétrons — portanto ocorre no ânodo.
- Semi-reação de redução (no cobre):
Explicação: os íons
na solução ganham dois elétrons e se depositam como cobre metálico. Isso é redução — ganho de elétrons — portanto ocorre no cátodo.
Passo 4
Por que o eletrodo de cobre é o positivo (cátodo) e o de zinco o negativo (ânodo)? (razão prática e pelo potencial padrão)
- Regra prática: entre duas semi-reações escritas como reduções, aquela com maior potencial de redução padrão (
) tende a ser reduzida (será o cátodo); a outra será oxidada (ânodo). - Valores padrão (típicos):
- O eletrodo com maior
(no caso ) é reduzido → cátodo (positivo). O outro (zinco) é oxidado → ânodo (negativo). - Potencial da pilha (verificação):
Isso mostra que a reação espontânea é a oxidação do zinco e redução do cobre, confirmando os papéis acima.
Passo 5
Recapitulando de forma prática — como identificar rápido numa questão:
- Escreva as duas semi-reações como reduções e compare
. A maior → redução → cátodo (positivo). A menor → será oxidada → ânodo (negativo). - No caso concreto da pilha de Daniell (Zn/Cu): zinco oxida, cobre reduz — memorizando isso você resolve a maioria dos exercícios sobre Daniell.
Resposta
Eletrodo positivo:
(cátodo), sofre redução:
Eletrodo negativo: (ânodo), sofre oxidação:
Eletrodo negativo: