Faça uma distinção entre uma pilha e uma célula eletrolítica. Comente os sinais de
e
para reação de célula em cada caso. Uma dada célula pode funcionar tanto como pilha quanto como célula eletrolítica? Explicar.
Passo 1
O enunciado pede que a gente compare dois tipos de células eletroquímicas — a pilha (ou célula galvânica) e a célula eletrolítica — comentando os sinais de
e de
em cada caso, e também se uma mesma célula pode operar nos dois modos.
Passo 2
Uma pilha (célula galvânica) é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica de forma espontânea. Nesse caso:
pois a reação espontânea libera energia livre, e
pois a força eletromotriz da célula é positiva, gerando corrente no circuito externo sem aporte de energia.
Passo 3
Uma célula eletrolítica, por outro lado, consome energia elétrica para forçar uma reação não espontânea. Aqui temos
já que a reação precisa receber energia livre, e
quando definida como a diferença de potencial espontânea; para fazê-la ocorrer, aplicamos externamente uma tensão maior que
invertendo polaridade.
Passo 4
Uma mesma célula pode funcionar tanto como pilha quanto como célula eletrolítica se for reversível.
– Como pilha: deixamos a reação espontânea gerar corrente (tensão interna ).
– Como célula eletrolítica: aplicamos no bornes da célula uma tensão externa maior (em módulo) e de polaridade oposta, invertendo a reação e consumindo energia.
– Como pilha: deixamos a reação espontânea gerar corrente (tensão interna
– Como célula eletrolítica: aplicamos no bornes da célula uma tensão externa maior (em módulo) e de polaridade oposta, invertendo a reação e consumindo energia.
Resposta
– Pilha (galvânica):
,
.
– Célula eletrolítica: ,
.
– Sim, qualquer célula reversível (por exemplo baterias recarregáveis) pode operar nos dois modos: espontaneamente gera corrente como pilha; se submetida a tensão externa maior que sua emf, passa a funcionar como célula eletrolítica.
– Célula eletrolítica:
– Sim, qualquer célula reversível (por exemplo baterias recarregáveis) pode operar nos dois modos: espontaneamente gera corrente como pilha; se submetida a tensão externa maior que sua emf, passa a funcionar como célula eletrolítica.