#015 - Pilha de Daniell

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A foto mostra um protótipo bem pequeno de uma pilha de Daniell que é um tipo de pilha voltaica.

 Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

A pilha voltaica, com ânodo de zinco e cátodo de cobre (*), é uma forma engenhosa de produzir uma corrente elétrica a partir de um fenômeno que ocorre espontaneamente.

Ou seja, quando o zinco metálico é colocado em uma solução onde existem íons de cobre acontece a chamada redução dos íons de cobre e a oxidação do zinco metálico.

Em outras palavras, os íons de cobre recebem elétrons e transformam-se em cobre metálico e o zinco metálico perde elétrons e transforma-se em íons de zinco e dissolve-se na água.

O que observamos visualmente, é a superfície do zinco metálico cobrir-se com uma camada escura de partículas de cobre metálico e a solução perder a cor azulada.

Só que não podemos aproveitar esse fluxo de elétrons entre o zinco e os íons de cobre porque ele ocorre na superfície do zinco.

Então foi criada a pilha voltaica, que é uma forma de aproveitar esse fluxo de elétrons.
Isso é feito separando-se o zinco do contato direto com os íons de cobre.

O zinco metálico fica imerso em uma solução onde devem existir somente íons de zinco, o cobre, por sua vez, fica imerso em uma solução rica em íons de cobre.

Mas, para produzir a corrente elétrica é necessário criar um circuito com esses dois conjuntos.
Então, ligamos eletricamente as duas soluções e colocamos a carga elétrica entre os dois metais, ou seja, entre o cobre e zinco.

Ligar os dois metais é muito fácil, basta soldar fios neles e levar até a carga.

Mas, ligar as duas soluções é mais complicado, porque os íons de cobre não podem ter contato direto com o zinco metálico.
Se não, eles serão consumidos na superfície do zinco metálico e desperdiçaremos esse metal também.

Normalmente, esse tipo de pilha usa uma ponte salina ou uma barreira de um material poroso para dificultar o contato dos íons de cobre com o zinco.
No protótipo da foto, usei um pequeno tubo de plástico com algodão embebido em solução de sulfato de zinco para fazer contato iônico entre os dois eletrólitos.

Para fazer as soluções, podemos usar sais desses metais que sejam solúveis em água, tais como cloretos, nitratos ou sulfatos.

(*) Podem ser usadas outras combinações, por exemplo, magnésio e cobre.