Uma equipe de engenheiros ambientais está desenvolvendo sensores autônomos para monitoramento da qualidade da água em regiões remotas. Para alimentá-los, projetam uma célula galvânica simples, utilizando eletrodos metálicos imersos em soluções aquosas adequadas. O sistema proposto utiliza eletrodos de zinco
e cobre
, conectados por um fio metálico externo e uma ponte salina contendo uma solução de
. As semirreações envolvidas são:
Identifique: O ânodo e o cátodo da célula.
Passo 1
Beleza, temos uma célula galvânica com eletrodos de zinco (Zn) e cobre (Cu), imersos em suas soluções aquosas, e uma ponte salina de KNO₃. A questão é: identificar qual metal faz o papel de ânodo e qual faz o papel de cátodo. Isso é eletroquímica básica — redox em célula galvânica — e a gente vai precisar saber o que é oxidação, o que é redução e as definições de ânodo e cátodo.
Passo 2
Olha só as semirreações que o enunciado deu:
A teoria diz:
- Oxidação é a perda de elétrons.
- Redução é o ganho de elétrons.
Na semirreação (1), o zinco sólido vira íon
e libera elétrons: isso é oxidação.
Na semirreação (2), o íon recebe elétrons e vira cobre metálico: isso é redução.
Na semirreação (2), o íon
Passo 3
Agora, a definição de eletrodo numa célula galvânica:
- Ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação (libera elétrons).
- Cátodo é o eletrodo onde ocorre redução (ganha elétrons).
Como vimos, o Zn está sendo oxidado e o Cu está sendo reduzido, então:
- Zinco = ânodo (oxi → libera 2 e⁻)
- Cobre = cátodo (red → consome 2 e⁻)
Resposta
Ânodo: eletrodo de zinco (Zn)
Cátodo: eletrodo de cobre (Cu)
Cátodo: eletrodo de cobre (Cu)