História

No século XVII Otto Von Guericke inventou a primeira máquina para produzir eletricidade.

Luigi Aloisio Galvani na segunda metade do século XVIII começou a pesquisar a aplicação terapêutica da eletricidade, após dez anos de pesquisa publicou: "Sobre as forças de eletricidade nos movimentos musculares”, onde concluía que os músculos armazenavam eletricidade do mesmo modo que uma jarra de Leiden, e os nervos conduziam essa eletricidade. Os trabalhos de Galvani influenciaram Volta, que após muitas pesquisas desenvolveu um dispositivo formado por prata e zinco ou prata e chumbo ou prata e estanho ou por cobre e estanho, cada par metálico era separado por um disco de material poroso embebida em uma solução de sal, o disco inferior era sempre de prata e o superior de zinco, essas placas terminais eram ligados fios metálicos para conduzir a eletricidade produzida. Davy em 1812 produziu um arco voltaico usando eletrodos de carvão ligados a uma bateria de muitos elementos.

As pilhas elétricas foram idealizadas por Alessandro Volta em 1800. A chamada pilha de Volta consta de uma sobreposição de discos de cobre e zinco, soldados dois a dois e dispostos na mesma ordem, ficando cada par separado do imediato por uma rodela de pano ou de cartão embebida em água acidulada como ácido sulfúrico. Volta notou entre as placas da base e as do alto, uma diferença de potencial que dava origem a fenômenos elétricos. Este foi o ponto de partida para a construção das pilhas elétricas. A pilha é um gerador químico, isto é, transforma energia química em energia elétrica. Entre os vários tipos de pilhas destacam-se as pilhas secas e úmidas.

Suponhamos, por exemplo, que separemos fisicamente a barra de zinco de uma solução de sulfato de cobre. O zinco é imerso numa solução de sulfato de cobre, assim como uma barra de cobre. As duas barras encontram-se interligadas eletricamente mediante um fio. Este dispositivo forma uma pilha.

As barras de zinco e de cobre são denominadas eletrodos e fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e de redução. Se os eletrodos de zinco e o cobre forem ligados entre si, por meio de um circuito externo, haverá um escoamento de elétrons através desse circuito, do eletrodo de zinco para o de cobre, em cuja superfície serão recebido pelos íons Cu⁺². (lembra-se da fila de reatividade!).

E esses íons serão reduzidos e os átomos de cobre se depositaram na superfície do eletrodo de cobre (eletrodeposição).Nesta célula o eletrodo de zinco é denominado ânodo. O ânodo é um eletrodo no qual ocorre a oxidação.

• Zn(s) Zn⁺² + 2e^- (reação anódica)

O elétrodo de cobre é o cátodo, um eletrodo no qual se realiza a redução.

• 2e^- + Cu⁺² Cu(s) (reação catódica)

Logo,

• Ânodo = local onde ocorre oxidação
• Cátodo = local onde ocorre redução

À medida que se vai realizando a reação da célula, os íons de zinco migram afastando-se do ânodo de zinco, em direção do eletrodo de cobre, à semelhança do que ocorre com os íons de cobre. A pilha pode conter uma parede permeável ou uma ponte salina (com cloreto de potássio, os íons Cl- migram em direção ao ânodo e os íons K+ migram em direção ao cátodo) que fazem o contato entre as duas células. As reações de eletrodo e a reação da célula são:

• Ânodo  : Zn (s) Zn²⁺ + 2 e^-
• Cátodo  : 2 e^- + Cu²⁺ + Cu (s)
• Célula: Zn(s) + Cu²⁺ Zn²⁺ + Cu(s)

Obs: - O metal mais nobre sofre sempre redução - Ânodo = Nele ocorre à oxidação = pólo negativo da pilha - Cátodo = Nele ocorre à redução = pólo positivo da pilha!