18.2 Como se distingue o ânodo do cátodo numa célula eletroquímica?
Passo 1
O enunciado pergunta como reconhecer, numa célula eletroquímica, qual eletrodo é o ânodo e qual é o cátodo. Para responder, vamos usar os conceitos de oxidação e redução, o sentido do fluxo de elétrons e os sinais dos eletrodos em pilhas (células galvânicas) e em eletrolisadores (células eletrolíticas).
Passo 2
Definição fundamental: num processo eletroquímico
– no ânodo ocorre oxidação (perda de elétrons),
– no cátodo ocorre redução (ganho de elétrons).
Os elétrons liberados no ânodo fluem pelo circuito externo em direção ao cátodo.
– no ânodo ocorre oxidação (perda de elétrons),
– no cátodo ocorre redução (ganho de elétrons).
Os elétrons liberados no ânodo fluem pelo circuito externo em direção ao cátodo.
Passo 3
Em uma célula galvânica (pilha espontânea):
– o ânodo é o polo negativo, pois libera elétrons para o circuito externo;
– o cátodo é o polo positivo, pois recebe esses elétrons.
Logo, basta verificar o sentido do fluxo de elétrons: de negativo (ânodo) para positivo (cátodo).
– o ânodo é o polo negativo, pois libera elétrons para o circuito externo;
– o cátodo é o polo positivo, pois recebe esses elétrons.
Logo, basta verificar o sentido do fluxo de elétrons: de negativo (ânodo) para positivo (cátodo).
Passo 4
Em uma célula eletrolítica (não espontânea, com fonte externa de corrente):
– o eletrodo conectado ao polo positivo da fonte é o ânodo (aí ocorre oxidação);
– o eletrodo conectado ao polo negativo da fonte é o cátodo (aí ocorre redução).
Os sinais invertem em relação à pilha, mas a distinção ânodo/oxidação e cátodo/redução permanece.
– o eletrodo conectado ao polo positivo da fonte é o ânodo (aí ocorre oxidação);
– o eletrodo conectado ao polo negativo da fonte é o cátodo (aí ocorre redução).
Os sinais invertem em relação à pilha, mas a distinção ânodo/oxidação e cátodo/redução permanece.
Passo 5
Identificação prática por reações visíveis em eletrólise de água:
– no ânodo forma-se (bolhas de oxigênio);
– no cátodo forma-se (bolhas de hidrogênio).
Esse tipo de observação confirma qual eletrodo está sofrendo oxidação ou redução.
– no ânodo forma-se
– no cátodo forma-se
Esse tipo de observação confirma qual eletrodo está sofrendo oxidação ou redução.
Resposta
O ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação (perda de elétrons) e o cátodo é o eletrodo onde ocorre redução (ganho de elétrons). Em pilhas, o ânodo é negativo e o cátodo positivo; em eletrólise, o ânodo é positivo e o cátodo negativo.