PILHA DE DANIELL

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO
Escola Politécnica de Pernambuco
		
	
JOSÉ VICTOR PEREIRA SANTOS VERÍSSIMO
A PILHA DE DANIELL
Curso: Engenharia Civil - 1º Período
Disciplina: Química Geral
Professor: Roberto Carlos
Recife, 25 de novembro de 2014
Introdução
Este presente trabalho vem discorrer sobre a pilha de Daniell, assunto este contido dentro do campo de estudo da eletroquímica, que é a ciência que estuda a produção de energia elétrica através de reações químicas. Por isso, nada melhor para se iniciar que elucidando em breves palavras quem foi Daniell e qual a sua contribuição.
John Frederic Daniell nasceu em 12 de março de 1790 em Londres e dedicou sua vida ao estudo da física, da meteorologia e da química. Em 1831, tornou-se o primeiro professor de química da recém-fundada King’s College de Londres e, em 1836, construiu uma pilha galvânica de cobre e zinco que leva seu nome até hoje. Foi também ministro das relações externas e, em 13 de março de 1845 veio a falecer. E é sobre esta sua grande invenção (a pilha eletroquímica) que trataremos nas próximas linhas.
Definição
A pilha de Daniell é um dispositivo eletroquímico peculiar usado para produzir energia elétrica através de reações químicas adequadas. Mais precisamente, este aparelho vale-se das reações de oxirredução que geram o transporte de elétrons (corrente elétrica) através de um condutor (fio). A reação utilizada em seu experimento é a reação de zinco metálico com sulfato de cobre aquoso produzindo cobre metálico e sulfato de zinco aquoso. Observe a representação:
Znº(s) + CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cuº(s)
Essa equação pode ser ainda simplificada da seguinte maneira:
Znº + Cu²+ = Zn²+ + Cuº
E também pode ser subdividida em:
Znº = Zn²+ + 2e
Cu²+ + 2e = Cuº
Nesta última representação o metal zinco sofre oxidação, pois perde dois elétrons para o cátion cobre; este, por sua vez, ao receber os dois elétrons, sofre redução. É muito importante salientar que esta reação é espontânea, enquanto a reação inversa não é espontânea, pois o zinco tem mais tendência a doar elétrons e o cobre tem mais tendência a receber elétrons, e nunca o inverso.
Montagem e funcionamento da pilha de Daniell
A ideia de funcionamento da pilha é separar o oxidante do redutor, de tal modo que os elétrons sejam cedidos pelo redutor ao oxidante através de um fio condutor externo à pilha. Repare na figura 1 que há dois compartimentos, chamados meias-células, separados por uma porcelana porosa que tem a finalidade de impedir a mistura das duas soluções apresentadas na figura permitindo apenas a passagem de íons que estão sendo atraídos por forças elétricas, mantendo assim o equilíbrio elétrico fechando o circuito. Como o zinco metálico, comparado ao cobre, tem uma tendência a ceder elétrons, o mesmo, respeitando a estequiometria, doará dois elétrons que serão transportados pelo fio do ânodo ao cátodo. Dessa forma, a placa de zinco sofrerá oxidação fazendo aumentar a concentração de íons Zn²+ na solução de sulfato de zinco e, concomitantemente, a placa de cobre sofrerá redução, pois os elétrons provindos do ânodo atrairão os íons Cu²+ da solução de sulfato de cobre criando-se uma crosta ao redor da placa. Por fim, os íons que ficaram em excesso, tais como o Zn²+ e o SO4²-, reagirão dando equilíbrio elétrico e possibilitando a passagem da corrente elétrica pela solução através da porcelana porosa. 
Fig.1