O documento descreve as características e reações de pilhas e baterias. Discute a pilha de Volta, oxidação e redução, a pilha de Daniell e seus componentes, cálculo de força eletromotriz, e questões sobre reatividade química e potenciais de redução.

1. CEEP - Centro Estadual de Educação Profissional Francisco de Assis Pedrosa
Química
Pilhas e baterias
Profª: Ravana Rany

2. Texto inicial
• Pilha de Alessandro Volta

3. Oxidação e redução

4. Oxidação e Redução
Átomo ou íon que doa elétrons, portanto sofre oxidação: é denominado redutor ( ou agente
redutor) porque provoca o ganho de elétrons ( redução) de outro átomo ou íons.
Átomo ou íon que recebe elétrons, portanto sofre redução: é denominado oxidante ( ou agente
oxidante) por que provoca a perda de elétrons ( oxidação) de outro átomo ou íon.

5. Oxidação e Redução
Se colocarmos em contato um metal X, mais reativo, na forma de substância simples (
Nox de X= 0), com outro metal Y, menos reativo, na forma de cátion ( Nox de Y> 0 ),
constituindo uma substância iônica, vai ocorrer uma transferência espontânea de elétrons do
metal X para o cátion do metal Y.
Um metal é mais reativo que outro quando
apresenta maior tendência a doar elétrons, ou
seja, maior eletropositividade.

6. Reatividade dos metais
•

7. A Pilha de Daniell

8. A Pilha de Daniell
• A pilha de Daniell funcionava com dois eletrodos interligados. Cada eletrodo era um
sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado
pelos cátions desse metal.
• Como o zinco é mais reativo que o cobre, se os eletrodos de zinco e cobre forem
interligados através de um fio condutor, o zinco metálico vai transferir seus elétrons
para o cátion cobre, em vez de transferi-los para o cátion zinco.
• No ânodo: A placa de zinco diminui de massa ao mesmo tempo que a concentração de
cátions zinco em solução aumenta;
• No cátodo: A placa de cobre aumenta de massa ao mesmo tempo que a concentração
de cátions cobre em solução diminui.

9. A Pilha de Daniell

10. A Pilha de Daniell
Semi-reações e Equação global

11. Ponte Salina
A função da ponte salina é permitir a migração de íons de uma solução para a outra , do
modo que o número de íons positivos e negativos na solução de cada eletrodo permaneça em
equilíbrio.
Notação Química

12. • Potencial- padrão de redução Ered: Mede a capacidade de uma determinada espécie
química receber elétrons, ou seja, sofrer redução.
Espécie química com alto Ered ( cátion ou ametal)  Facilidade pra ganhar elétrons
Espécie química com baixo Ered ( metal)  Dificuldade para ganhar elétrons
OBS.: O potencial-padrão de redução, Ered, do metal é numericamente igual ao potencial de
oxidação , Ered, do respectivo cátion , só que com o sinal trocado.
Força Eletromotriz
A força eletromotriz de uma pilha é diretamente proporcional à
intensidade de corrente elétrica produzida por essa pilha.

13. • Potencial- padrão de oxidação Eoxi: Mede a capacidade de uma determinada espécie
química doar elétrons, ou seja, sofrer oxidação.
Espécie química com alto Eoxi ( metal)  Facilidade para doar elétrons
Espécie química com baixo Eoxi (cátions e ametal)  Dificuldade para doar elétrons
OBS.: 1- Podemos calcular a diferença de potencial de uma pilha (ddp)
2- Quanto maior a ddp dos eletrodos de uma pilha maior a força eletromotriz .
Força Eletromotriz
A força eletromotriz de uma pilha é diretamente proporcional à
intensidade de corrente elétrica produzida por essa pilha.

14. Cálculo da força eletromotriz de uma pilha
Potenciais-padrão de redução e de oxidação

15. Cálculo da força eletromotriz de uma pilha

16. Questões
01. Com o passar do tempo, objetos de prata geralmente adquirem manchas escuras que são
películas de sulfeto de prata (Ag2S) formadas na reação da prata com compostos que contém enxofre
encontrados em vários alimentos. Um dos processos para limpar o objeto escurecido consiste em
colocá-lo em um recipiente de alumínio contendo água e detergente e aquecer até a fervura. O
detergente retira a gordura do objeto facilitando a reação do alumínio da panela com o sulfeto de
prata, regenerando a prata com seu brilho característico.
2 Al + 3 Ag2S → Al2S3 + 6 Ag
Sobre o assunto relativo ao texto acima, escreva V para as afirmativas verdadeiras ou F para as
afirmativas falsas.
( ) A prata ao adquirir manchas escuras sofre oxidação.
( ) Na reação entre alumínio e o sulfeto de prata, o alumínio é o ânodo do processo.
( ) A prata possui maior potencial de oxidação do que o alumínio.
( ) A presença do detergente na água diminui o potencial de oxidação do alumínio.
( ) O alumínio é menos reativo do que a prata.

17. Questões
02. Pilhas são dispositivos nos quais energia química é convertida em energia elétrica, através de
reações de oxi-redução. Sendo dada a série eletroquímica em ordem crescente de reatividade como
segue: ouro, prata, cobre, hidrogênio, níquel, ferro, zinco e manganês, analise as afirmativas abaixo.
I. espécies químicas situadas antes do hidrogênio têm caráter anódico em relação as que os seguem;
II. a maior diferença de potencial (ddp) na série dos elementos zinco e manganês;
III. a energia química da pilha Zn-Ni é maior do que da pilha Zn-Fe.
Dentre as afirmativas acima marque a opção correta:
a) apenas I é verdadeira; d) II e III são verdadeiras;
b) apenas II é verdadeira; e) apenas III.
c) I e II são verdadeiras;

18. Questões
3. Com base no diagrama da pilha: Ba0 / Ba2+ // Cu + / Cu0
E nos potenciais-padrão de redução das semi-reações:
Ba0 → Ba2+ + 2e– E0 = –2,90 volt
Cu0 → Cu+1 + 1e– E0 = +0,52 volt
Qual a diferença de potencial da pilha?
a) + 2,38 volts.
b) – 2,55 volts.
c) + 3,42 volts.
d) – 3,42 volts.
e) e) – 2,38 volts.

19. Questões
4. (ENEM 2012) O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou
muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As
fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda urbana”, pois ao retirar o anel
lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de
magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno.
tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:
Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição
do anel das latas com a mesma
função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e
não deixar diminuir o
rendimento da sua reciclagem?
(A) Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução.
(B) Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução.
(C) Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo
do magnésio.
(D) Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente
que o alumínio.
(E) Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são
menores do que o do alumínio.

20. Seminário
Tipo de Pilhas
G1 - Acumulador ou bateria de automóvel (chumbo/ácido):
G2- Pilha de Níquel-Cádmio – Nicad (Ni/Cd)
G3- Baterias de Lítio
G4- Pilha sódio-enxofre
G 5- Pilhas secas
G 6- Pilha alcalina
G 7 - Pilha Zn/Ag
G 8 - Células a combustível
Pontos:
• Estrutura da pilha
• Vantagen
• Usos
• Desvantagens
• Reações que ocorrem
• Potencial