PILHAS
Prof. Marcos/Betinha
Existem dois dias do ano sobre os
quais nada pode ser feito.
.... O ONTEM e o AMANHÃ.
Portanto HOJE é o dia certo para você
fazer o que tiver que ser feito:
...amar, sonhar, ousar, produzir,
acreditar, e acima de tudo...
SORRIR ! 
PILHAS
REAÇÃO
QUÍMICA
PILHA
ELETRÓLISE
ENERGIA
ELÉTRICA
CONSTITUIÇÃO DAS PILHAS
ELETRODOS
–
–
metal
solução do metal
FIO CONDUTOR DE ELÉTRONS
PONTE SALINA OU PLACA POROSA
Finalidade:
Permitir o escoamento de íons de uma semicela
para outra, de modo que cada solução permaneça
sempre eletricamente neutra.
Ponte Salina:
Solução de
água e sal.
No caso da
pilha de
Daniell
(solução de
KCl)
MONTANDO UMA PILHA
(PILHA DE DANIELL)
e-

e-

e-

Nomenclatura dos eletrodos
ÂNODO
CÁTODO
Pólo -
Pólo +
Desgaste da placa (corrosão)
Aumento de massa da placa
oxidação do metal ( Zn/Zn2+)
Redução do íon (Cu2+/Cu)
ÂNODO
CÁTODO
Pólo negativo ( - )
Pólo positivo ( + )
concentra a solução pela
oxidação do metal a íon
diluição da solução pela redução
do íon da solucão
Reações das Pilhas
e-

e-

e-

e-

Semi-reação de oxidação (perda de e-)
Sentido
dos
Semi-reação de redução (ganho de e-)
e-
REAÇÃO GLOBAL DA PILHA
Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu
NOTAÇÃO OFICIAL DA PILHA
As expressões eletrodo, cátodo e ânodo, surgiram
no início do século XIX, sugeridos pelo cientista
inglês Michael Faraday (1791-1867).
Derivados do grego, essas expressões assumem
os seguintes significados:
Eletrodo: caminho da eletricidade
cátodo: percurso inferior (eletrodo onde ocorre reducão)
ânodo: percurso superior (eletrodo onde ocorre oxidação)
Atuamente esses significados não possuem
conotacão científica e constituem apenas uma
curiosidade histórica.
NOTAÇÃO OFICIAL DA PILHA
De acordo com o proposto pela IUPAC, as pilhas são
representadas indicando para o leitor a semi-reação que
deve ocorrer em cada eletrodo.
Sentido em que as reações ocorrem (Oxidação / Redução)
A0/A+
//
B+/B0
Pólo –
Oxidação
Pólo +
Ponte salina
ÂNODO
Redução
CÁTODO
Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu
POTENCIAL DE UMA PILHA
O Potencial de um pilha é medido
experimentalmente por um
aparelho denominado
VOLTIMETRO, cujo objetivo é
medir a força eletromotriz (fem ou
E) da pilha.
O valor indicado pelo voltímetro,
em volts (V), corresponde a
diferença de potencial ou ddp (E)
de uma pillha, e depende das
espécies químicas envolvidas, das
suas concentrações e da
temperatura.
POTENCIAL DO ELETRODO
Potencial normal (ou Padrão) do Eletrodo
Símbolo = E0
Unidade = volt (V)
Conceito: é a grandeza que mede a capacidade que o
eletrodo possui de sofrer oxi-redução nas condições
padrão
Condição Padrão
Concentração da solução: 1 mol/L;
Pressão: 1 atm
Temperatura: 25o.C
Cálculo do E da Pilha
E
= E0 redução maior
E0 redução
menor
ou
E
= E0 oxidação maior
E0 oxidação
menor
Medição dos Potenciais
Eletrodo Padrão
Por convenção foi escolhido o
eletrodo de hidrogênio H2 / 2H+
como eletrodo padrão.
Esse eletrodo possui potencial
de oxidação e/ou redução igual
a ZERO
H2  2H+ + 2e
E0 = 0,00 V
2H+ + 2e  H2
E0 = 0,00 V
Pilha de zinco-hidrogênio
Para determinar o potencial dos eletrodos, vamos
montar duas pilhas, tomando como base o eletrodo
de hidrogênio:
Conclusões:
O fluxo dos elétrons: eletrodo
de Zn para o eletrodo de
hidrogênio;
O Zinco está sofrendo oxidação
e o íon hidrogênio, redução;
O eletrodo de hidrogênio tem
MAIOR potencial de redução;
Zn  Zn2+(aq) +2eoxidação
2H+(aq) + 2e-  H2
redução
O eletrodo de zinco tem MENOR
potencial de redução (sofre
oxidação);
O valor 0,76 V apresentado no voltímetro pertence ao
eletrodo de Zinco,pois o eletrodo de hidrogênio
possui E0 = zero
Aplicando a equação do E
E
= E0 redução -
E0 redução
maior
0,76
=
0,76
=
E0Zn
E0H2
menor
-
zero -
E0Zn
E0Zn
= - 0,76 V
Pilha de cobre-hidrogênio
Conclusões:
O fluxo dos elétrons: eletrodo de Hidrogênio para o eletrodo de
Cobre;
O Hidrogênio está sofrendo oxidação e o íon cobre redução;
O eletrodo de cobre tem MAIOR potencial de redução;
O eletrodo de hidrogênio tem MENOR potencial de redução (sofre
oxidação);
Cu2+(aq) + 2e-  Cu
redução
H2  2H+(aq) + 2eoxidação
O valor 0,34 V apresentado no voltímetro pertence ao
eletrodo de cobre, pois o eletrodo de hidrogênio
possui E0 = zero
Aplicando a equação do E
E
= E0redução - E0redução
maior
menor
0,34
=
E0Cu
-
E0H2
0,34
=
E0Cu
-
Zero
E0Cu = + 0,34 V
Construindo a tabela de Potenciais
Aumenta a forma redutora
(poder de sofrer oxidação)
Tabela de Potenciais de redução (E0red) com
solução aquosa a 25o.C, em volts (V)
Zn2+ + 2e-
 Zn0
-0,76
2H+ + 2e-

H2
0,00
Cu2+ + 2e-

Cu0
+0,34
Aumenta a força oxidante
(poder de sofrer redução)
Quanto
maior o
potencial de
redução
(mais
positivo),
maior a
capacidade
de sofrer
REDUÇÃO
Aumenta o
caráter
OXIDANTE
Quanto
menor o
potencial de
redução
(mais
negativo),
maior a
capacidade
de sofrer
OXIDAÇÃO
Aumenta o
caráter
REDUTOR
 Aplicando nossa aula
1 – Considerando a pilha esquematizada abaixo, indique:
a) O metal M, que combinado
com o eletrodo de alumínio
funcione como ânodo da pilha.
b) Calcule o E da pilha de
Alumínio com o metal M
escolhido no item a.
c) Indique o metal com maior
caráter oxidante na tabela dada.
a) O metal M, que combinado
com o eletrodo de alumínio
funcione como ânodo da pilha.
RESOLUÇÃO:
O Potencial de redução do
alumínio é = -1,66 V;
O metal M para atuar como
ânodo deverá sofrer OXIDAÇÃO e
deverá, portanto possuir MENOR
potencial de REDUÇÃO que o
Alumínio.
O único metal com potencial de
redução menor que o Alumínio é o
MAGNÉSIO = -2,36 V
b) Calcule o E da pilha de
Alumínio com o metal M
escolhido no item a.
E
= E0redução - E0redução
maior
menor
E
=
E0Al
E
=
-1,66 - (-2,36)
-
E0Mg
E = + 0,70 V
OBS: toda pilha é um processo
espontâneo de transferência de
elétrons e portanto seu E e
sempre positivo.
c) Indique o metal com maior
caráter oxidante na tabela dada.
Maior caráter OXIDANTE,
significa, maior capacidade
de sofrer REDUÇÃO;
Na tabela ao lado o metal
com maior poder de redução
é a PRATA = + 0,80 V
2 – Observe a pilha abaixo e indique:
a) O ânodo da pilha.
b) O pólo positivo da
pilha.
c) O eletrodo que sofre
oxidação.
d) Calcule o E da pilha.
e) Escreva a notação
oficial da pilha.
RESOLUÇÃO
a) O ânodo da pilha.
Eletrodo de chumbo
b) O pólo positivo da pilha.
Eletrodo de Prata
c) O eletrodo que sofre
oxidação.
Eletrodo de Chumbo
MENOR POTENCIAL DE
REDUÇÃO
MAIOR POTENCIAL DE
REDUÇÃO
Sofre oxidação
Sofre redução
ÂNODO
CÁTODO
Pólo Negativo
Pólo Positivo
d) Calcule o E da pilha.
E
= E0redução - E0redução
maior
menor
E
=
E0Ag
E
=
+ 0,79 - (-0,13)
-
E0Pb
E = + 0,92 V
Maior potencial
de redução
Menor potencial
de redução
e) Escreva a notação
oficial da pilha.
Pb0/Pb2+
//
Pólo –
Oxidação
ÂNODO
Ag+/Ag0
Pólo +
Ponte salina
Redução
CÁTODO
3 – Considere a notação oficial da pilha e responda as questões:
Cr/Cr3+ // Ni2+/Ni
Dados: E0 red a 25o.C e soluções 1mol/L
Cr3+ + 3e-  Cr E0 = -0,41 V Menor potencial de redução (sofre oxidação)
Ni2+ + 2e-  Ni E0 = -0,24 V Maior potencial de redução (sofre redução)
a) O pólo negativo da pilha. Eletrodo onde ocorre oxidação - Cr
b) O cátodo da pilha.
Eletrodo onde ocorre redução - Ni
c) Escreva as semi-reações da pilha e a reação global da pilha.
semi-reação de oxidação
2Cr  2Cr3+ + 6e-
(x2)
semi-reação de redução
3Ni2+ + 6e-  3Ni
(x3)
REAÇÃO GLOBAL:
2 Cr + 3Ni2+  2 Cr3+ + 3Ni
Cr/Cr3+ // Ni2+/Ni
Dados: E0 red a 25o.C e soluções 1mol/L
Cr3+ + 3e-  Cr E0 = -0,41 V
Ni2+ + 2e-  Ni E0 = -0,24 V
d) Calcule o E da pilha.
E
= E0redução - E0redução
maior
menor
E
=
E0Ni
E
=
- 0,24 - (-0,41)
-
E0Cr
E = + 0,17 V
4 – (UFPR/2006) Considere a seguinte célula galvânica.
Dados:
Mg2+(aq) + 2e  Mg(s)
Eo = -2,36V
Pb2+(aq) + 2e  Pb(s)
Eo = -0,13V
2H+(aq) + 2e  H2(g)
Eo = 0,00V
V
Mg
Sobre essa célula, assinale a alternativa INCORRETA.
Pb
limão
a) A placa de magnésio é o pólo positivo.
b) O suco de limão é a solução eletrolítica.
c) Os elétrons fluem da placa de magnésio para a placa de
chumbo através do circuito externo.
d) A barra de chumbo é o catodo.
e) No anodo ocorre uma semi-reação de oxidação.
INCORRETA: LETRA a ) a placa de magnésio é o pólo
NEGATIVO (menor potencial de redução, sofre oxidação, no
ânodo)