As Pilhas de Daniell

1 INTRODUÇÃO

A tendência de perder ou doar elétrons das substâncias, visando o equilíbrio, gera um tema de estudo na química, conhecido como Eletroquímica. Reações de oxirredução tanto podem gerar corrente elétrica, como serem iniciadas por uma corrente elétrica. Esta última recebe o nome especial de eletrólise, e a primeira é responsável pelos dispositivos conhecidos como pilhas, baterias e acumuladores. Em 1836, John Frederic Daniell criou um tipo de pilha usando zinco e cobre metálicos e soluções de sulfato de cobre e de zinco. Esta pilha foi rapidamente incorporada pelos Ingleses e Americanos em seus sistemas telegráficos. A Pilha de Daniell, como é conhecida, é um experimento clássico e fácil de se realizar, e que ilustra com propriedade os fenômenos elétricos de uma reação de oxirredução com formação de íons. A pilha de Daniell é construída usando-se um eletrodo de zinco metálico, que é embebido numa solução de sulfato de zinco, e um eletrodo de cobre metálico, que é então embebido numa solução de sulfato cúprico. As duas soluções são postas em contato através de uma superfície porosa, de modo que não se misturem, mas íons possam atravessá-la. Alternativamente, uma ponte salina, que pode ser um tubo contendo em seu interior uma solução salina, tipo Na Cl, fechado por material poroso, interligando as soluções de sulfato cúprico e de zinco.

2 DESENVOLVIMENTO

Em 1836, o químico e meteorologista inglês John Frederic Daniell (1790-1845) construiu uma pilha diferente, substituindo as soluções ácidas utilizadas por Alessandro Volta que produziram gases tóxicos por soluções de sais tornando as experiências com pilha menos arriscados. A pilha de Daniell funcionava a partir de dois eletrodos interligados. Cada eletrodo era um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado por dois cátions desse metal. Em um sistema desse tipo é estabelecido um equilíbrio dinâmico entre o elemento metálico e seu respectivo cátion. Esses dois eletrodos foram interligados por um circuito elétrico que continha uma lâmpada, pois se ela acendesse, indicaria o surgimento de uma corrente elétrica. Além disso, havia uma ponte salina entre elas. Essa ponte era constituída de um tubo de vidro em U contendo uma solução aquosa concentrada de um sal bastante solúvel, como o cloreto de potássio (KCl), por exemplo. As extremidades do tubo são revestidas com um algodão ou com ágar-ágar (é um hidrocolóide fortemente gelatinoso extraído de diversos gêneros e espécies de algas marinhas vermelhas que consiste em uma mistura heterogênea de dois polissacarídeos, agarose e agaropectina).

Abaixo o esquema da montagem da pilha de Daniell:

[pic 1]

Em muitos materiais didáticos a pilha de Daniell é representada com a capacidade de acender uma lâmpada. É importante ressaltar que essa representação não é fiel a maneira como a pilha foi construída, visto que em 1836 a lâmpada não existia. A lâmpada foi inventada em 1879 por Thomas Alva Edison (1847-1931).

3 CONCLUSÃO

Esse trabalho teve por finalidade a Pilha de Daniell, o uso das pilhas de Daniell em nossos dias é muito comum, mas saber de sua história e do seu funcionamento permitem-nos entender melhor os processos eletroquímicos e aplicá-los de maneira melhor tanto no dia-dia como aprendizado de química. E desta forma conhecer os processos que englobam criação e utilização da pilha de Daniell tanto em laboratório quanto em escala industrial, é de grande importância.

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