Galvanic cell voltaic cell

No último vídeo nós vimos que se pegarmos
zinco sólido

e colocarmos numa solução de
sulfato de cobre

o zinco vai doar seus elétrons
para o cobre

e teremos cátions de zinco na solução

se tornando então uma solução de
sulfato de zinco,

e o cobre, que ganhou dois elétrons,

vai para seu estado sólido neutro

que vai precipitar na solução.

E nós vimos a seguinte reação:

Zinco sólido + sulfato de cobre em água
uma solução aquosa,

resulta no cobre, na sua forma sólida,
precipitando.

E agora tem uma solução de
sulfato de zinco

em que o zinco foi oxidado.

Ele perdeu dois elétrons e foi da forma
neutra para a positiva

e o cobre foi da forma positiva
para a neutra.

Então o cobre pegou esses dois elétrons,

o zinco foi oxidado pelo cobre, perdendo
seus elétrons,

e o cobre foi reduzido pelo zinco,
tendo sua carga reduzida.

Ele ganhou elétrons do zinco.

E essa simples reação por si só é uma
interessante reação de redox.

Algo foi oxidado e algo foi reduzido.

Mas não seria interessante se
pudéssemos separar

essas reações parciais e fazer esses
elétrons se locomoverem por um fio?

E por que isso seria interessante?
Fazê-los passar por um fio?

Elétrons viajando por um fio é corrente
o que

temos em situações cotidianas, como
ligar um motor ou uma luz.

E se puder manter essa corrente,
teremos um tipo de bateria,

isso se ela funcionar

e manter a corrente constante.

Nós teríamos algo semelhante à
uma bateria.

E no que eu tenho aqui é uma imagem de uma
célula galvânica (ou voltaica)

que está fazendo exatamente isso.

Está separando duas reações intermediárias
usando um fio.

Então, o zinco doa seus elétrons para
o cobre,

mas os elétrons são forçados a passar por
esse fio, criando uma corrente.

Vamos pensar sobre por quê isso
está acontecendo.

Nós temos o zinco no estado sólido e eu já
disse olha,

o zinco não se importaria em doar seus
elétrons para o cobre, e o cobre

não se importaria de pegá-los
porque ele é mais eletronegativo.

E, na realidade, o zinco sólido

pode doar dois elétrons e se tornar
um cátion zinco

com carga positiva, e então
dissolver na água.

Como ele tem carga positiva

é fácil dissolver em uma solvente que
também é polar, como a água.

E tem esses dois elétrons. Para onde
eles estariam indo?

Eles elétrons podem, agora, ir em
direção ao cobre.

Ambos zinco e cobre são ótimos condutores
de eletricidade. São metais de transição.

Eles tem esse mar de elétrons.

Elétrons que podem se mover facilmente.

Então você tem esses dois elétrons se
movimentando, em verde

e eles chegam no topo dessa
barra de cobre

que está em contato com a solução
de sulfato de cobre.

E agora você tem um átomo, um cátion,
que é o íon de cobre

que uma vez em contato com esses elétrons

vai se agarrar à eles para se neutralizar.

E quando ele se torna neutro, vai se
precipitar na solução.

Vai se precipitar nessa barra.

Agora você deve estar pensando, se mais
e mais substâncias positivas,

mais zinco com carga positiva, está
fluindo por esse fio,

isso não causaria um desequilíbrio? E se
essa solução ficasse muito positiva,

os elétrons não sairiam na
mesma proporção?

Então, se isso ficar muito, muito,
muito positivo,

se todas as cargas positivas, todos
os cátions de cobre

estão capturando os elétrons, essa
solução vai se tornar mais e mais negativa

Vai ter mais sulfato e menos cargas
positivas dos íons de cobre.

E o que podemos fazer pra que isso não
aconteça tudo de uma vez?

Nós podemos produzir algo.

Usamos algo chamado de ponte salina.

E essa ponte salina aqui

ponte salina,

ajuda a equilibrar, a neutralizar esse
efeito do qual nós falamos.

E você meio que pode ver a ponte

porque ela não é líquida, senão tudo

que está nela se misturaria.

Você pode ver as partículas do sal.

Nesse diagrama, nós escolhemos o
sulfato de sódio.

Então pra cada sulfato, tem um ânion
sulfato e dois cátions de sódio.

E o que vai acontecer, naturalmente,

é que isso vai ficar mais
carregado positivamente

conforme os íons de zinco são
liberados na solução,

e o sulfato com carga negativa vai querer
sair daqui.

O sulfato vai querer sair.

Vai querer se afastar das outras moléculas
negativas e

ir em direção à ponte salina

e os que já estão na ponte salina

vão querer voltar pra cá.

Similarmente, o sódio tende a voltar
para o seu estado neutro.

O sódio poderia ir nessa direção -

vou desenhar o caminho.

Poderia ir nessa direção

e ajudar a neutralizar as cargas negativas
que estão nessa região

que é o que vai impedir ambas as soluções
de ficarem muito positivas ou negativas

e permitir que a corrente flua
e desempenhe sua

função.
[Legendado por Laís Yamada]