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Célula galvânica

Célula galvânica

A célula galvânica é um dispositivo que consiste em dois metais diferentes conectados por meio de uma ponte de sal ou um disco poroso localizado entre cada meia-célula. Recebe seu nome em homenagem a Luigi Galvani.

A célula voltaica, inventada em 1800 por Alessandro Volta é semelhante à célula galvânica. Essas descobertas abriram caminho para baterias elétricas.

O metal de uma célula galvânica se dissolve no eletrólito a duas velocidades diferentes. Os metais tornam-se íons positivos na dissolução e os elétrons permanecem na parte não dissolvida. Como resultado, o metal adquire uma carga negativa líquida à medida que o eletrólito se torna carregado positivamente. Cada metal é submetido a metade de uma reação redox, com diferentes taxas de dissolução dando diferentes potenciais de redução entre o eletrólito e cada metal. Se uma conexão elétrica, como um fio ou outro contato direto entre os dois eletrodos, uma corrente elétrica aparece no metal. Ao mesmo tempo, uma corrente elétrica igual de íons positivos aparece no eletrólito. Os íons do metal mais ativo, que forma o ânodo, são transferidos para o eletrólito. Os íons dissolvidos também são transferidos para o metal menos ativo, o cátodo, e são depositados em sua superfície, cobrindo-o. Deste modo, o ânodo é consumido ou corroído, quando o material do ânodo foi totalmente consumido, o potencial da célula cai e a corrente pára. O metal pode ser considerado como o combustível que fornece energia para o widget. Um processo semelhante é o uso de eletrólise. A corrente elétrica no eletrólito é igual à corrente do circuito externo, isto é, o circuito elétrico completo é formado tanto pelo caminho externo, que corre através dos elétrons, quanto pela parte do eletrólito, que viaja os íons positivos.

Existe um fluxo de elétrons do ânodo, os íons oxidados, em direção ao cátodo, os átomos reduzidos (que capturam elétrons). Esse fluxo produzido por uma reação oxidação-redução (redox) é o que constitui a corrente elétrica produzida pela célula.

Potencial elétrico de uma célula galvânica

O potencial de redução padrão (retirada de elétrons) de uma célula pode ser facilmente determinado usando uma tabela potencial. Uma tabela de oxidação potencial também pode ser usada, mas é muito mais comum usar a placa de redução. O primeiro passo é identificar os dois metais que reagem à célula. Então você deve observar o valor da coluna Eo, em volts, para cada uma das duas reações duplas. O potencial da célula será igual ao valor mais positivo de E ou menos o menor valor negativo de Eo.

corrosão galvânica

A corrosão galvânica é um processo que degrada metais eletroquimicamente. Esta corrosão ocorre quando dois metais diferentes são colocados em contato na presença de um eletrólito, como a salmoura, formando uma célula galvânica. A célula também se formaria se um único metal fosse exposto a duas concentrações diferentes de eletrólito. O potencial eletroquímico resultante produz uma corrente elétrica que dissolve eletronicamente o metal menos nobre.

História da célula galvânica

Em 1780, Luigi Galvani descobriu que quando dois metais diferentes (por exemplo, cobre e zinco) estão conectados e, em seguida, simultaneamente, tocam duas partes diferentes de um nervo de uma perna de sapo, então a perna se contrai. Ele chamou de "eletricidade animal". A célula voltaica, inventada por Alessandro Volta no século XIX, consiste em uma pilha de células semelhantes às da célula galvânica. No entanto, a Volta construiu-o inteiramente de material não biológico para desafiar a teoria de eletricidade animal de Galvani (e mais tarde experimentador Leopoldo Nobili) em favor de sua própria teoria de eletricidade de contato metal-metal. Carlo Matteucci, por sua vez, construiu uma bateria inteiramente de material biológico em resposta a Volta. Essas descobertas abriram o caminho para baterias elétricas; A célula de Volta foi nomeada um marco do IEEE em 1999.

Foi sugerido por Wilhelm König em 1940 que o objeto conhecido como bateria de Bagdá poderia representar a tecnologia de células galvânicas da antiga Parthia. As réplicas preenchidas com ácido cítrico ou suco de uva demonstraram produzir uma tensão. No entanto, está longe de ter certeza de que este foi o propósito deles - outros estudiosos apontaram que é muito semelhante aos recipientes conhecidos por serem usados para armazenar pergaminhos.

Tipo de célula galvânica

Dos tipos de células galvânicas distinguimos três:

  • Célula de concentração
  • Célula eletrolítica
  • Célula eletroquímica
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Última revisão: 5 de setembro de 2017

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