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 (Zn) e cobre (Cu), conectados por um fio metálico externo e uma ponte salina contendo uma solução de KNO3. As semirreações envolvidas são:
& Zn(s) Zn^2+ (aq)+2 e^- & Cu^2+ ( (qq) )+2 e^- Cu(s)
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:
Zn(s) & Zn^2+(aq) + 2,e^- (1) Cu^2+(aq) + 2,e^- & Cu(s) (2)
A teoria diz:
  • Oxidação é a perda de elétrons.
  • Redução é o ganho de elétrons.
Na semirreação (1), o zinco sólido vira íon Zn^2+ e libera elétrons: isso é oxidação.
Na semirreação (2), o íon Cu^2+ recebe elétrons e vira cobre metálico: isso é redução.

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)

Exercícios relacionados