Uma célula eletroquímica é um dispositivo com dois eletrodos condutores — um positivo e outro negativo — feitos de materiais diferentes (tipicamente metais) e submersos em um eletrólito, uma solução química que permite que íons positivos do eletrodo negativo passem para o eletrodo positivo e criem uma carga elétrica. Unidades de bateria podem ser uma ou mais.
Em uma célula eletrolítica, os processos químicos são acelerados pela energia elétrica . A energia química é transformada em energia elétrica por meio dessas células. Existem dois tipos diferentes de células eletrolíticas.
Elas são a célula eletrolítica e a célula galvânica ou voltaica. Células galvânicas ou voltaicas, que são exemplos de células eletroquímicas, transformam energia química em energia elétrica, e células eletrolíticas fazem o oposto. Duas meias-células compõem uma célula eletroquímica. Um ânodo e um eletrólito, que podem ou não ser os mesmos nas duas meias-células, compõem cada uma delas.
Quais são as principais partes de uma célula eletroquímica?
As partes essenciais de uma célula eletroquímica são:
elétrodo
Esses são os condutores elétricos sólidos encontrados em células eletroquímicas feitas de excelentes condutores, como metais. Eles vêm em duas variedades:
- Ânodo: A seção da célula onde ocorre a oxidação é chamada de ânodo.
- Cátodo: A área da célula onde ocorre a redução.
Eletrólito
Um eletrólito é uma substância encontrada entre os eletrodos que, quando dissolvida em solventes polares como a água, cria íons facilmente móveis que resultam em uma solução eletricamente condutora.
Ponte de sal
As metades de oxidação e redução de uma célula eletroquímica são conectadas por uma ponte salina , completando o circuito . Ela é preenchida com KCl e outras soluções salinas saturadas.
A ponte é necessária para que os íons da solução viajem entre as meias-células, o que é necessário para que a reação prossiga. Uma ilustração de uma ponte salina seria papel de filtro imerso em solução de nitrato de potássio ou cloreto de sódio.
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Quais são os tipos de células eletroquímicas?
A maioria das células eletroquímicas se enquadra em uma de duas categorias:
- Células voltaicas ou galvânicas
- Células eletrolíticas
Célula galvânica
A energia química é transformada em energia elétrica por células voltaicas ou galvânicas. Em uma célula galvânica, ocorrem reações espontâneas, ou seja, processos de oxirredução que produzem elétrons.
O eletrodo e o cátodo em uma célula galvânica são cada um carregados negativa e positivamente. Pontes de sal e duas seções ou metades distintas compõem uma célula galvânica.
Célula Eletrolítica
Em uma célula eletrolítica, a energia elétrica é transformada em energia molecular . Numa célula eletrolítica, ocorrem reações redox não espontâneas. Isso significa que a energia elétrica proveniente de fontes externas é utilizada para produzir elétrons.
Este tipo tem um ânodo carregado positivamente e um cátodo carregado negativamente. Tipicamente, uma célula eletrolítica tem apenas uma câmara.
