Pilhas de Daniell (continuação)

Força eletromotriz, potencial de redução e de oxidação

Antes de realizar a montagem de uma pilha, é necessário saber qual metal vai perder e qual metal vai ganhar elétrons. Para conseguir responder a esta questão, devemos conhecer o conceito de potencial de redução e o potencial de oxidação.

Os potenciais de redução e de oxidação são medidos em volt (V), sendo representados pelo símbolo E°.

Onde:
variação de potencial
E° = diferença de potencial (padrão)
E°RED = potencial de redução
E°OX = potencial de oxidação

Padrão: 25°C e 1atm

Pode-se utilizar qualquer uma destas fórmulas, dependendo dos dados que são fornecidos. A diferença de potencial pode ser chamada também de força eletromotriz (fem).

Quanto maior o E°RED, mais o metal se reduz.
Quanto maior o E°OX, mais o metal se oxida.

Em geral, são usadas tabelas com potenciais padrão de redução para indicar se o metal irá se reduzir ou oxidar.

Veja o exemplo. Sendo:
E°RED Cu = +0,34V
E°RED Zn = -0,76V

a) Qual metal sofrerá redução?
O metal que sofrerá redução é o cobre (Cu) porque possui maior valor, maior tendência a reduzir.

b) Qual o valor da ddp desta pilha ou diferença de potencial?

Pode-se calcular também, se soubermos qual metal é o cátodo e qual é o ânodo:

c) Qual metal sofrerá oxidação?
O metal que sofrerá oxidação é o zinco (Zn) porque possui menor valor de potencial de redução. Então possui tendência a sofrer oxidação.

Então:     

Reação espontânea e não espontânea

A reação na pilha (ou célula eletrolítica) pode ser espontânea ou não.
Quando o potencial padrão da célula eletrolítica é positivo, a reação é espontânea.
Quando o potencial padrão da célula eletrolítica é negativo, a reação é não espontânea.

Representação IUPAC

De acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), a representação de uma pilha deve ser da seguinte maneira: