Como determinar o ânodo e o cátodo de semirreações

Escrito por andrew breslin | Traduzido por ricardo soares
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Como determinar o ânodo e o cátodo de semirreações
O metal no ânodo dessa bateria perderá elétrons e irão à solução (Jupiterimages/Polka Dot/Getty Images)

As baterias são um componente indispensável no nosso mundo móvel moderno. Sem elas, nós todos precisaríamos de extensões longas ligadas a nossos celulares, o que seria perigoso e, sinceramente, ridículo. As baterias geram energia elétrica por meio de reações químicas controladas, das quais existem duas: uma reação de oxidação onde o ânodo produz elétrons e uma reação de redução onde o cátodo absorve-os.

Nível de dificuldade:
Moderadamente fácil

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Instruções

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    Identifique quais dois tipos de metais compõe o cátodo e o ânodo. Diferentes tipos de bateria usam diferentes tipos de metais e soluções que contêm íons desses metais. Um tipo simples de baterias utiliza um cátodo de cobre (Cu) e um ânodo de zinco (Zn).

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    Identifique quais soluções aquosas contendo íons desses metais são usadas na bateria. A de cobre e zinco tipicamente utiliza soluções de CuSO4 e ZnSO4.

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    Determine a valência dos ânions na solução e use isso para determinar a valência dos cátions. Para SO4, é -2. Portanto, a solução CuSO4 tem SO4 íons com uma carga de -2 associada com íons Cu que devem ter uma valência +2, a fim de balancear. O ZnSO4 tem íons SO4 com carga -2 associado com íons de Zn carregados a +2.

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    Escreva a semi-equação no ânodo. Essa é a reação que produz elétrons. O zinco tem que perder esses elétrons, entrando na solução como íons de Zn com carga +2. A semi-reação é, portanto: Zn(s) → Zn+2(aq) + 2 e-. Nessas equações, "aq" indica que os íons estão em uma solução aquosa e "s" indica que o metal está em uma forma sólida e "e-" representa os elétrons.

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    Escreva a semi-equação no cátodo. O cátodo absorve elétrons, neutralizando os íons de cobre positivamente carregados da solução, balanceando-os com os elétrons que chegam. A semi-reação é, portanto: Cu+2(aq) + 2 e- → Cu(s).

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