Explique as diferenças entre uma célula galvânica (pilha) e uma célula eletrolítica. Identifique qual material é colocado no ânodo e qual é colocado no cátodo.

Passo 1

O enunciado pede para explicar as diferenças entre uma célula galvânica (pilha) e uma célula eletrolítica, além de identificar qual material vai no ânodo e qual vai no cátodo em cada caso.
Conteúdo: eletroquímica – reações de oxidorredução, espontaneidade, polos (ânodo/cátodo).
O que vamos precisar:
  • Entender o que acontece no ânodo (oxidação) e no cátodo (redução).
  • Saber como se distinguem pilha (gera corrente sozinha) e célula eletrolítica (precisa de fonte externa).

Passo 2

Célula galvânica (pilha):
  1. É um dispositivo que transforma energia química em elétrica de forma espontânea.
  2. Dentro dela, ocorre uma reação de oxidorredução que gera diferença de potencial (voltagem).
  3. No ânodo da pilha há oxidação (perda de elétrons), e nesse ponto fica o eletrodo negativo.
  4. No cátodo há redução (ganho de elétrons), e esse ponto é o eletrodo positivo.
    Exemplo clássico (pilha de Daniell):
  • Ânodo (Zn): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2 e⁻
  • Cátodo (Cu): Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ → Cu(s)

Passo 3

Célula eletrolítica:
  1. É o contrário da pilha: aqui a reação não é espontânea, então a gente “empurra” elétrons usando uma fonte externa (bateria ou fonte de tensão).
  2. O eletrodo ligado ao polo positivo da fonte torna-se o ânodo e é onde ocorre oxidação.
  3. O eletrodo ligado ao polo negativo da fonte é o cátodo e é onde ocorre redução.
  4. Como a gente força a reação, o ânodo é positivo e o cátodo é negativo (inverso da pilha).
    Exemplo simples (electrodeposição de cobre):
  • Ânodo (+): Cu(s) → Cu²⁺(aq) + 2 e⁻
  • Cátodo (–): Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ → Cu(s)

Passo 4

Resumo das diferenças e onde se coloca cada material:
  • Pilha (galvânica): espontânea, ânodo é negativo (material que vai oxidar), cátodo é positivo (material que vai reduzir).
  • Eletrolítica: não espontânea, ânodo é positivo (material que vai oxidar), cátodo é negativo (material que vai reduzir).

Resposta

As diferenças principais são:
  1. Na pilha (galvânica) a reação ocorre sozinha e o ânodo é negativo (oxidação), o cátodo é positivo (redução).
  2. Na célula eletrolítica a reação precisa de energia externa e o ânodo é positivo (oxidação), o cátodo é negativo (redução).
    Em ambos os casos, coloca-se no ânodo o material que vai sofrer oxidação (perder elétrons) e no cátodo o material que vai sofrer redução (ganhar elétrons).

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