Eletroquímica estuda reações que produzem corrente elétrica através de oxidação e redução, e reações causadas por corrente elétrica como eletrólise. Está presente em pilhas, baterias e processos como a oxidação do ferro. A primeira pilha foi criada por Volta usando discos de cobre e zinco separados por solução salina.

1. ELETROQUÍMICA
Eletroquímica é uma área da química que estuda as reações que produzem corrente elétrica através
de reações chamadas de oxidação e redução. Também estuda as reações que ocorrem por intermédio
do fornecimento de corrente elétrica, conhecidas como eletrólise.
As reações ocorrem trocas de elétrons entre os átomos e os íons.
A eletroquímica está muito presente no nosso dia-a-dia. Está presente basicamente em pilhas e
baterias utilizadas em aparelhos eletrônicos, como celular, controle remoto, lanternas, filmadoras,
calculadoras, brinquedos eletrônicos, rádios à pilha, computadores, e muitos outros.
As reações de oxirredução (oxidação e redução) também estão presentes no cotidiano, como na
oxidação do ferro (formação da ferrugem), redução de minérios metálicos para a produção de
metais, formação do aço, corrosão de navios, etc.
A conversão de energia química em energia elétrica é um processo espontâneo, chamado de pilha
ou célula galvânica.
A conversão de energia elétrica em energia química é um processo não-espontâneo, chamado de
eletrólise.

2. Oxidação e Redução
Objetos de Prata tendem a se oxidar.
Na reação de oxidação ocorre a perda de elétrons, enquanto a reação de redução consiste em ganhar
elétrons.
A Oxidação pode ocorrer em três circunstâncias: quando se adiciona oxigênio à substância, quando
uma substância perde hidrogênio ou quando a substância perde elétrons. Exemplo: as saladas de
frutas tendem a se escurecer quando entram em contato com o ar, isso porque o oxigênio age
promovendo a oxidação das frutas. Uma dica para que isso não ocorra é adicionar suco de limão ou
laranja, pois a vitamina C presente nas frutas cítricas impede a ação oxidante do oxigênio sobre a
salada.
A Redução, por sua vez, é o inverso e ocorre também de três maneiras: quando uma substância
perde oxigênio, quando ganha hidrogênio ou quando ganha elétrons. Exemplo: quando o óxido de
cobre (negro) é colocado em aparelhagem apropriada (câmara) para que ocorra sua redução, o gás
hidrogênio entra em contato com o óxido de cobre super aquecido e, como resultado, ele perde
oxigênio e vai aos poucos se tornando rosa, pois está sendo reduzido a cobre.
Reação de Óxidorredução: sabe-se que oxidação e redução ocorrem juntas na mesma reação
química. Esse fenômeno recebe o nome de Reação redox ou Óxidorredução. Óxidorreduções são
reações que transferem elétrons entre substâncias fazendo com que o número de oxidação (nox) de
uma substância aumente enquanto o nox de outra substância diminui. Esse processo não deve ser
confundido com as ligações iônicas (em que há transferência de elétrons de uma substância a outra)
e sim como um processo de oxidação de uma substância e a redução de outra. Podemos dizer então
que em uma reação a substância que perde elétrons e sofre oxidação é designada agente redutor
enquanto a substância que ganha elétrons e sofre redução é designada agente oxidante.
Algumas dessas reações são muito úteis para a indústria. O ferro, por exemplo, é extraído pela
combinação do minério de ferro com o monóxido de carbono (CO), num alto-forno. Nessa reação, o
minério perde oxigênio para formar o ferro (Fe) e o CO recebe oxigênio para formar o CO2 (dióxido
de carbono). A ferrugem é um dos resultados de uma reação redox, na qual o ferro se oxida e forma
o óxido de ferro (ferrugem), e o oxigênio do ar é reduzido.
Outro exemplo de reação redox é o da prata em contato com o ar. Os objetos de prata tendem a
perder seu aspecto brilhante com o passar do tempo, se tornando embaçados e com coloração
escura. Esse fato ocorre porque os átomos de prata da superfície do objeto reagem com outras
substâncias, como o oxigênio. Dizemos então que a prata se oxidou, ou seja, passou por uma reação
de óxidorredução.

3. Transferência de elétrons
A eletroquímica abrange todos processo químicos que envolve transferência de elétrons. Quando
um processo químico ocorre, produzindo transferência de elétrons, é chamado de pilha ou bateria,
mas quando o processo químico é provocado por uma corrente elétrica (variação da quantidade de
elétrons no temo), este processo é denominado de eletrólise. (Resumindo: pilha e bateria são
processos químicos que ocorrem espontaneamente e gera corrente elétrica, já eletrólise é um
processo químico (reação química) que ocorre de forma não espontânea, ou seja, ocorre na
presença de uma corrente elétrica).
Surgimento da pilha
A primeira pilha foi criada em 1800, por Alessandro Volta, que utilizava discos de cobre e
zinco, separadas por algodão embebido em solução salina.
Os discos foram chamados de eletrodos, sendo que os elétrons saiam do zinco para o cobre,
fazendo uma pequena corrente fluir.
Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco, mas
cada eletrodo ficava em uma cela individual, o que aumentava a eficiência da pilha, pois ela
possuia um tubo que ligava as duas cubas, este tupo foi chamado de ponte salina. Esta pilha
ficou conhecida como pilha de Daniell.
A história da pilha tem um começo muito interessante que não tem nada a ver com a
química ou a física. Tudo começou numa aula de anatomia na Universidade de Bolonha, na
Itália.
Era o ano de 1767 e os alunos observavam atentos enquanto o professor Luigi Galvani
retirava a pele de um sapo para mostrar o processo de dissecação.
De repente, ele tomou um susto ao ver que o sapo morto se mexera. Como bom cientista, ele
não acreditava em sapos fantasmas e resolveu investigar por que aquilo acontecia. Então concluiu
que o bisturi de aço e a bancada de zinco haviam produzido uma corrente elétrica que contraíra
os músculos do sapo. Depois ele escreveu um livro sobre o assunto, mas a questão não parece
ter ido muito além desse ponto.
Coube ao seu inimigo acadêmico Alessandro Volta, um professor de física da Universidade de
Pádua, o aperfeiçoamento da descoberta. Pesquisando mais sobre o assunto, Volta descobriu a
origem da eletricidade atmosférica e inventou o electróforo e o condensador. Ele também
percebeu, a partir das experiências de Galvani, que dois metais diferentes, mergulhados em
ácido sulfúrico, produzem corrente elétrica, e assim surgiu o elemento voltaico, ou volt, que teve
esse nome em sua homenagem.
Foi desse modo que, em 1800, Volta produziu a primeira pilha elétrica do mundo. Ela era
composta de uma série de discos de prata e zinco, colocados em pares e intercalados com folhas
de papelão saturadas em água e sal. A corrente era produzida quando o disco de prata do todo
se conectava com um arame ao disco de zinco que ficava embaixo.
Em 1801, Napoleão Bonaparte assistiu à apresentação dos experimentos de Volta e
congratulou-o com uma medalha, uma pensão vitalícia e uma moeda cunhada em sua
homenagem. Se Galvani não estivesse morto, certamente morreria de raiva com o sucesso de
seu adversário.

4. Pilha de Daniell (pilha eletroquímica)
As primeiras aplicações importantes da eletricidade provieram do aperfeiçoamento das pilhas
voltaicas originais pelo cientista e professor ' John Daniell, em 1836.
Pilhas eletroquímicas são "sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes
tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.
A pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em uma solução de ZnSO4 e uma placa
de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As duas soluções são ligadas por uma ponte salina, ou
por uma parede porosa.
Sentido dos elétrons
Os elétrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de
oxidação. No caso da pilha de Daniell os elétrons vão do zinco para o cobre.
Pólos da pilha
"positivo – o de menor potencial de oxidação – Cu.
Pólo negativo – o de maior potencial de oxidação – Zn.
Cátodo e Ânodo
Cátado – placa de menor potencial de oxidação – Cu. Onde ocorre redução.
Ânodo – placa de maior potencial de oxidação – Zn. Onde ocorre oxidação.
Variação de massa nas placas
Placa de maior potencial de oxidação – diminui – Zn.
Placa de menor potencial de oxidação – aumenta – Cu.
Equação global da pilha
Zn(s) + Cu(aq)
+2 → Zn(aq)
+2 + Cu
A pilha de Daniell é representada pela seguinte notação:
Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu°

5. Ânodo - Ponte Salina ( // ) - Cátodo
Ponte salina
A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter constante a concentração de
íons positivos e negativos, durante o funcionamento da pilha. Ela permite a "passagem de cátions
em excesso em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo.
Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o circuito interno da
pilha.

6. Ânodo - Ponte Salina ( // ) - Cátodo
Ponte salina
A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter constante a concentração de
íons positivos e negativos, durante o funcionamento da pilha. Ela permite a "passagem de cátions
em excesso em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo.
Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o circuito interno da
pilha.