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Electroquímica

Mitocôndrias e Quasares

Numa reacção química produz-se sempre um intercâmbio ou um deslocamento de electrões. Devido a este facto, deve-se considerar a influência dos fenómenos eléctricos. Não se põe frequentemente em evidência o carácter eléctrico do processo.

Quando uma mistura de hidrogénio e oxigénio reage para dar água, só se aprecia uma explosão seguida de libertação de energia térmica; quando um metal se dissolve detecta-se uma aumento da temperatura, mas não se vêem os deslocamentos dos electrões.

No entanto, um processo químico pode realizar-se de forma que se tornem evidentes os fenómenos eléctricos que se dão: nas populares baterias, produzem-se tensões e correntes eléctricas mediantes reacções químicas. Pelo contrário, na electrólise utilizam-se correntes eléctricas para provocar reacções químicas.

O ramo da química que estuda a relação entre a electricidade e os processos químicos é a electroquímica.

Esta relação não apenas interessa no aspecto teórico, mas o seu interesse industrial é da suma importância; as baterias não se utilizam apenas nas nos videos jogos, telemóveis, relógios ou computadores portáteis, mas também em mecanismos de aplicação industrial e inclusive, em aparelhos como os pace-makers. As pilhas de combustível nas quais a energia libertada nas reacções químicas se transforma imediatamente em corrente eléctrica, empregam-se tanto nas viagens espaciais como na Terra.

Historicamente, o primeiro registo do funcionamento de uma pilha foi registado em 1800, com a pilha de Volta inventada pelo físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), professor de Física na Universidade de Pisa.

O trabalho de Volta, tendo com base um trabalho de professor Galvani, da Universidade de Bolonha que observou que as pernas de uma rã morta se contraíam ao serem tocadas com dois aros de diferentes metais e acreditou ter descoberto uma nova espécie de electricidade. Volta realizou algumas experiências e concluiu que a electricidade manifestada na rã era devida a reacções químicas entre o metal da grade e o metal do gancho que mantinha suspenso o corpo húmido da rã.

Na sequência dessa descoberta, Volta construiu uma pilha empilhando alternadamente discos de cobre e de zinco separados por tecidos embebidos numa solução aquosa de ácido sulfúrico. Desta forma conseguiu produzir electricidade de uma forma contínua, possibilitando esta pilha gerar corrente eléctrica a partir de transformações químicas.

A pilha de Volta é constituída por uma solução de ácido sulfúrico em água, na qual é mergulhado um eléctrodo de cobre e um de zinco. Se ligarmos o cobre ao zinco por um condutor c, passará corrente eléctrica nesse condutor, no sentido do cobre para o zinco, o que indica que há uma diferença de potencial entre eles (fig.1).

A solução com os dois eléctrodos constitui então um gerador. Os dois eléctrodos são chamados pólos, ou terminais do gerador. Chama-se pólo positivo àquele por onde a corrente sai, e pólo negativo àquele por onde a corrente entra. Na pilha de Volta, o cobre é o pólo positivo, e o zinco, o negativo.

A pilha original não tinha a disposição que indicamos na figura 2. Era composta do seguinte modo: um disco de cobre, sobre ele um disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído em água, depois um disco de zinco, sobre este, outro disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído, depois outro disco de cobre, e assim sucessivamente (fig. 2).

Estes discos eram colocados um sobre o outro como o objectivo de formar uma pilha, o que veio a dar origem ao nome que até hoje se conserva para esses geradores.

Por: António Costa

Figura 1 Figura 2

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