Pilha de Daniell (pilha eletroquímica)

Por Luiz Molina Luz
As primeiras aplicações importantes da eletricidade provieram do aperfeiçoamento das pilhas voltaicas originais pelo cientista e professor inglês John Daniell, em 1836.

Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

A pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em uma solução de ZnSO4 e uma placa de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As duas soluções são ligadas por uma ponte salina, ou por uma parede porosa.

Sentido dos elétrons

Os elétrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de oxidação. No caso da pilha de Daniell os elétrons vão do zinco para o cobre.

Pólos da pilha

Pólo positivo – o de menor potencial de oxidação – Cu.

Pólo negativo – o de maior potencial de oxidação – Zn.

Cátodo e Ânodo

Cátodo – placa de menor potencial de oxidação – Cu. Onde ocorre redução.

Ânodo – placa de maior potencial de oxidação – Zn. Onde ocorre oxidação.

Variação de massa nas placas

Placa de maior potencial de oxidação – diminui – Zn.

Placa de menor potencial de oxidação – aumenta – Cu.

Equação global da pilha

Zn(s) + Cu(aq)+2 → Zn(aq)+2 + Cu

A pilha de Daniell é representada pela seguinte notação:

Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu°
Ânodo - Ponte Salina ( // ) - Cátodo

Ponte salina

A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter constante a concentração de íons positivos e negativos, durante o funcionamento da pilha. Ela permite a passagem de cátions em excesso em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo. Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o circuito interno da pilha.

1Atkins, P.W. Jones, L.L. Principio de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Ed. Bookman, 2001