Na Cela Eletroquímica Representada Pela Equação: O Que É Uma Cela Eletroquímica E Como Ela Funciona?

Reza July 31, 2021
Observe A Celula Eletroquimica Na Figura A Seguir EDUCA

Uma cela eletroquímica é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica. É composta por dois eletrodos (um ânodo e um cátodo) imersos em um eletrólito. Quando uma reação química ocorre nos eletrodos, elétrons são transferidos entre eles, criando uma corrente elétrica que pode ser usada para alimentar um dispositivo elétrico.

A equação que representa uma cela eletroquímica é geralmente escrita na forma:

Ânodo: A(s) → An+ + ne-

Cátodo: Bm+ + ne- → B

Equação global: A(s) + Bm+ → An+ + B(s)

Onde A é o metal no ânodo, An+ é o íon metálico formado no eletrólito, B é o metal no cátodo, Bm+ é o íon metálico no eletrólito e n e m são números inteiros que representam a carga dos íons.

Por exemplo, considere uma cela eletroquímica que consiste em um eletrodo de zinco (Zn) e um eletrodo de cobre (Cu) em um eletrólito de sulfato de zinco (ZnSO4) e sulfato de cobre (CuSO4). A equação que representa essa cela eletroquímica é:

Ânodo: Zn(s) → Zn2+ + 2e-

Cátodo: Cu2+ + 2e- → Cu(s)

Equação global: Zn(s) + Cu2+ → Zn2+ + Cu(s)

Nesta cela eletroquímica, o zinco é oxidado no ânodo (perdendo elétrons) e o cobre é reduzido no cátodo (ganhando elétrons). A energia liberada pela reação química é convertida em energia elétrica que pode ser usada para alimentar um dispositivo elétrico.

Por que as células eletroquímicas são importantes?

As células eletroquímicas são importantes porque fornecem uma fonte de energia elétrica que é portátil, confiável e durável. Elas são usadas em uma variedade de aplicações, incluindo:

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  • Baterias para dispositivos eletrônicos, como telefones celulares e laptops
  • Baterias para veículos elétricos
  • Sistemas de energia renovável, como células solares e células a combustível
  • Processos industriais, como a produção de alumínio e cloro

Como as células eletroquímicas são construídas?

As células eletroquímicas podem ser construídas de várias maneiras diferentes, dependendo da aplicação específica. No entanto, todas as células eletroquímicas são compostas por três componentes principais:

  • Dois eletrodos, um ânodo e um cátodo
  • Um eletrólito que permite a transferência de íons entre os eletrodos
  • Um circuito externo que conecta os eletrodos e permite que a corrente elétrica flua entre eles

Os eletrodos podem ser feitos de vários materiais, dependendo da aplicação. Os materiais mais comuns para o ânodo incluem zinco, chumbo e carbono, enquanto os materiais mais comuns para o cátodo incluem cobre, prata e níquel.

O eletrólito pode ser líquido ou sólido e geralmente consiste em uma solução iônica ou um material que contém íons móveis. O eletrólito deve ser selecionado para ser compatível com os materiais dos eletrodos e para permitir a transferência de íons entre eles.

Como a energia elétrica é produzida em uma célula eletroquímica?

A energia elétrica é produzida em uma célula eletroquímica como resultado da transferência de elétrons entre os eletrodos. Quando uma reação química ocorre no ânodo, elétrons são liberados e fluem pelo circuito externo para o cátodo. No cátodo, os elétrons são usados para reduzir os íons metálicos presentes no eletrólito.

Essa transferência de elétrons cria uma diferença de potencial entre os eletrodos, que pode ser medida em volts. A corrente elétrica gerada pela célula eletroquímica é proporcional à diferença de potencial e à resistência do circuito externo.

Conclusão

Uma célula eletroquímica é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica. Ela é composta por dois eletrodos imersos em um eletrólito. Quando uma reação química ocorre nos eletrodos, elétrons são transferidos entre eles, criando uma corrente elétrica que pode ser usada para alimentar um dispositivo elétrico. As células eletroquímicas são importantes porque fornecem uma fonte de energia elétrica portátil, confiável e durável que é usada em uma variedade de aplicações, incluindo baterias para dispositivos eletrônicos, veículos elétricos, sistemas de energia renovável e processos industriais.

FAQs

1. Qual é a diferença entre uma célula eletroquímica e uma bateria?

Uma célula eletroquímica é um dispositivo que converte energia química em energia elétrica. Uma bateria é um conjunto de células eletroquímicas conectadas em série ou paralelo para fornecer uma tensão específica e corrente elétrica. Em outras palavras, uma bateria é um conjunto de células eletroquímicas que são usadas juntas para fornecer energia elétrica.

2. Como posso aumentar a vida útil de uma célula eletroquímica?

Existem várias maneiras de aumentar a vida útil de uma célula eletroquímica:

  • Armazenar a célula em um local fresco e seco
  • Evitar sobrecarregar a célula
  • Manter a célula limpa e livre de sujeira e detritos
  • Evitar o uso excessivo da célula

3. Como as células a combustível diferem das células eletroquímicas?

As células a combustível são semelhantes às células eletroquímicas, mas usam um combustível externo (como hidrogênio, metanol ou gás natural) em vez de um eletrólito interno para produzir energia elétrica. A energia é produzida por uma reação química entre o combustível e um oxidante (geralmente oxigênio). As células a combustível têm a vantagem de serem muito mais eficientes do que as células eletroquímicas convencionais e podem ser usadas para produzir energia elétrica de maneira mais limpa e eficiente.

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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