Explique, com suas palavras, a diferença entre células galvânicas e células eletrolíticas. Cite um exemplo de cada.

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente explicar a diferença entre células galvânicas e eletrolíticas, dando um exemplo de cada. Isso é parte de Eletroquímica, onde vemos reações de oxirredução (oxidação e redução) e como elas geram ou consomem energia elétrica. Para resolver, vamos precisar dos conceitos de:
  • ânodo (onde ocorre oxidação)
  • cátodo (onde ocorre redução)
  • espontaneidade da reação (se gera ou precisa de energia elétrica)
  • exemplos práticos

Passo 2

Célula Galvânica (ou Voltaica)
  1. O que é?
    • É um dispositivo que converte energia química em energia elétrica de forma espontânea.
    • A reação redox acontece “sozinho”, gerando uma diferença de potencial (força eletromotriz) positiva.
  2. Conceitos-chave
    • Ânodo: metal que se oxida e libera elétrons.
    • Cátodo: metal que reduz, recebendo elétrons.
    • Eletrólitos: íons em solução que completam o circuito.
  3. Equação típica (Célula de Daniell):
    ânodo (oxidação): ceZn(s) -> Zn^2+(aq) + 2e^- cátodo (redução): ceCu^2+(aq) + 2e^- -> Cu(s) Celularmente: ceZn | Zn^2+(aq) || Cu^2+(aq) | Cu
  4. O que acontece?
    • Elétrons fluem do Zn (ânodo) para o Cu (cátodo) pelo fio externo, produzindo corrente.
    • Não precisa de fonte externa, pois e .

Passo 3

Célula Eletrolítica
  1. O que é?
    • É o contrário: usa energia elétrica para forçar uma reação não espontânea.
    • A fonte externa “empurra” elétrons contra o sentido espontâneo.
  2. Conceitos-chave
    • Ainda há ânodo (oxidação) e cátodo (redução), mas o ânodo fica positivo e o cátodo negativo, invertendo o sinal de ce2H2O(l) + 2e^- -> H2(g) + 2OH^-(aq) .
    • A reação só acontece se ce2H2O(l) -> O2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-
  3. Exemplo clássico – eletrólise da água:
    cátodo (redução): ânodo (oxidação):
  4. O que acontece?
    • Ligamos uma bateria; os elétrons são “puxados” para o cátodo, reduzindo água a hidrogênio.
    • No ânodo, liberamos oxigênio.
    • Reação não ocorreria sem a fonte externa ( , ).

Passo 4

Comparação rápida
  • Espontaneidade: Galvânica sim, Eletrolítica não.
  • Fonte externa: Galvânica não precisa, Eletrolítica depende.
  • Sinal de : positivo (galvânica), negativo (eletrolítica).
  • Direção do fluxo de elétrons: natural (galvânica), forçada (eletrolítica).

Resposta

Células galvânicas convertem energia química em elétrica de modo espontâneo ( ); exemplo clássico é a célula de Daniell ( ). Células eletrolíticas usam energia elétrica para forçar reações não espontâneas ( ); um exemplo é a eletrólise da água.

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