A pilha galvânica ou voltaica

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Célula Galvânica 
 A eletroquímica é o ramo da química que estuda fenômenos de transferências de 
elétrons em reações espontâneas que transformam energia química em energia elétrica. 
 
 A pilha galvânica ou voltaica (também chamada de célula galvânica) consiste 
basicamente em um tipo de sistema em que reações químicas de oxidação (perda de 
elétrons) e redução (ganho de elétrons) acontecem espontaneamente e resultam na 
formação de corrente elétrica, transformando energia química em energia elétrica. Ela 
recebeu esses nomes em homenagem aos cientistas Luigi Aloísio Galvani e Alessandro 
Giuseppe Antonio Anastásio. 
 Mas a oxidação e a redução acontecem nesses dispositivos em locais diferentes, que 
chamamos de semicelas. Nas semicelas, onde acontece a redução, chamamos de cátodo, 
e onde acontece a oxidação, denominamos de ânodo. 
 O fluxo dos elétrons (corrente elétrica) sempre está no sentido da oxidação para redução, 
ou seja, do ânodo para o cátodo nas células galvânicas ou voltaicas. As placas metálicas 
e a solução iônica na qual o metal está mergulhado chamamos de eletrodo (grafite). Os 
eletrodos são ligados por qualquer fio condutor, a corrente passa por ele e podemos, com 
o auxílio de um voltímetro, medir o valor da diferença de potencial, que é a energia útil 
produzida pelo sistema. 
 
EXPERIMENTO DE GALVANI 
 
Nos anos de 1780, o médico Luigi Aloisio Galvani, que era professor de anatomia na 
Universidade de Bolonha, na Itália, concentrou-se em um estudo referente a aplicação 
terapêutica da eletricidade em um campo da área médica que era conhecido na época 
como “eletricidade médica”. 
 
Nessa época, Galvani era fortemente atraído pelos seus interesses terapêuticos, e acabou 
orientando sua pesquisa para o que se chamava na época de eletricidade animal, 
juntamente com o italiano Francesco Giuseppe Gardini, que defendia a existência de uma 
eletricidade própria dos animais. 
 
Em janeiro de 1781, enquanto Galvani trabalhava com uma rã dissecada, cujos membros 
inferiores repousavam sobre uma mesa do seu laboratório, junto com alguns 
equipamentos elétricos, ele observou que, quando os nervos internos da perna do animal 
morto eram tocados com um bisturi, uma violenta contração dos músculos era verificada. 
 
Galvani se interessou bastante pelo fenômeno, e desenvolveu uma pesquisa para tentar 
explicá-lo e, em pouco tempo, publicou um trabalho que foi intitulado “De viribus 
electricitatis in motu musculari commentarius” (Comentários sobre as forças da 
eletricidade no movimento muscular), no qual ele revelou uma descoberta extraordinária. 
 
Nesse trabalho, ele descobriu que as rãs quando dissecadas, poderiam produzir contrações 
em suas pernas por um longo período se os seus nervos fossem conectados aos seus 
músculos através de algum tipo de metal. Assim com esse experimento, Galvani 
conseguiu afirmar a existência da eletricidade animal. 
 
Referências: 
http://www.engquimicasantossp.com.br/2015/06/pilha-galvanica-ou-voltaica-
celula.html 
 
www.universiaenem.com.br/...celas-galvanicas/texto-eletroquimica-celas-galvanicas 
 
 
Célula eletrolítica 
 
 A eletroquímica também estuda as reações que não acontecem espontaneamente, ou 
seja, as que ocorrem por meio da corrente elétrica, conhecidas como eletrólise. (condução 
de íons). 
 Existe um fluxo de íons positivos e um fluxo de íons negativos, dirigindo-se, 
respectivamente, para os pólos negativo e positivo. 
 
Célula eletrolítica (Foto: Stanford) 
 A célula eletrolítica é ilustrada na figura ao lado. O gerador (bateria) fornece elétrons 
ao terminal negativo (cátodo) e “puxa” elétrons do terminal positivo, fechando um 
circuito elétrico. Os íons presentes no processo são produzidos pela dissolução e 
ionização de sais. Por exemplo, o NaCl produziria os íons Na+ e Cl− em solução aquosa. 
Quando a água está presente no sistema, também existem íons provenientes da auto 
ionização da água, que produz cátions H+ e ânions OH− no meio. 
 Com o sistema ativo, os cátions, positivos, recebem elétrons no polo negativo (rico em 
elétrons) e sofrem redução. Os ânions levam seus elétrons ao polo positivo (ânodo) e se 
descarregam (oxidam-se), liberando os elétrons no eletrodo. 
 Portanto, os íons livres são fundamentais para o fechamento do circuito uma vez que 
estes levam os elétrons do terminal negativo para o positivo. Dessa forma, na ausência 
deles, o processo não acontece. Em contrapartida, a energia elétrica proveniente do 
gerador é fundamental para produzir a energia química necessária para que as reações 
de oxidação e redução, que ocorrem nos eletrodos, aconteçam. 
 
Eletrólise de uma solução aquosa de NaCl 
Após a solubilização do sal na água, os seguintes íons estarão presentes: 
 
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl+(aq) (dissolução e ionização em água) 
H2O(I)→ H+(aq)+ OH−(aq) (autoionização da água) 
Íons presentes na solução eletrolítica: Na+, Cl−, OH−, H+. 
 
Conceitos Importantes : 
 
Eletrólise: Uso de energia elétrica para a realização de uma reação química de 
oxirredução. 
Célula eletroquímica: sistema onde acontece o processo de eletrólise. 
Reação de oxirredução: tipo de reação que envolve passagem de elétrons entre 
elementos que alteram seus números de oxidação após a reação. 
Solução eletrolítica: íons, partículas carregadas dissolvidas em água. 
Eletrodos (Ânodo/Cátodo): condutores de eletricidade possibilitam que haja fluxo de 
elétrons pelo sistema. 
Ânodo: polo positivo, onde os ânions liberam seus elétrons, oxidando-se. Há deficiência 
de elétrons neste terminal. 
Cátodo: polo negativo, onde há excesso de elétrons e ocorre a redução (descarga) de 
cátions. 
Fluxo de elétrons: os elétrons se deslocam do ânodo (polo positivo) para o cátodo (polo 
negativo)