13. Funcionamento da pilha

Semipilha de Zinco

Sabemos que o zinco é mais reativo que o cobre, portanto, o zinco perde elétrons com mais facilidade.

O eletrodo de zinco sofre oxidação 

O eletrodo no qual ocorre a oxidação é definido como ânodo, sendo o pólo negativo da pilha, pois bombeia os elétrons para o circuito externo.
A barra de zinco diminui de massa, isto significa que, ela sofreu uma corrosão. 

Semipilha do cobre

O íon do metal menos reativo é reduzido, isto significa que, recebe elétron proveniente do ânodo por meio do circuito externo. 

O eletrodo no qual ocorre a redução é definido como cátodo, sendo o pólo positivo da pilha, pois absorve elétrons do circuito externo. 

A barra de cobre aumenta de massa, isto significa que, ocorre deposição de átomos de cobre.

Equação global da pilha

Consiste na soma das equações das semi-reações que ocorrem no ânodo e no cátodo. 

A placa porosa

A solução que banha que inunda a placa de zinco apresenta um acréscimo na concentração de íons Zn++. A solução que inunda a placa de cobre apresenta um decréscimo na concentração de íons Cu++.
Nesse caso, podemos imaginar que a solução que inunda a placa de zinco possa ficar positiva, e que a solução que inunda a placa de cobre possa ficar negativa, mas isto não é possível, graças à placa porosa.
Os íons que neutralizam a solução atravessam a placa porosa. Desse modo, íons  partem do compartimento onde fica a placa de cobre e chegam até o compartimento onde fica a placa de zinco, impedindo o acréscimo de íons positivos.
Da mesma forma, os íons positivos (Zn++) partem do compartimento onde fica a placa de zinco e chegam até o compartimento onde fica a placa de cobre, neutralizando a falta de íons positivos. 

A ponte salina

A cuba com dois compartimentos separados por uma parede porosa pode ser substituída por um dispositivo formado por dois béqueres diferentes, na qual a conexão entre as suas soluções se faz por um tubo de vidro em forma de U contido de uma solução salina, tal tubo é denominado ponte salina.
A solução salina é formada geralmente por KCl, KNO3, NH4, NO3, tal solução não deve participar efetivamente das reações nos eletrodos nem reagir com as soluções. As extremidades do tubo são fechadas com um material poroso, como por exemplo, o chumaço de algodão.
A ponte salina permite a troca de íons, sem que as soluções se misturem, completando o circuito elétrico.

Diagrama da pilha

A pilha normalmente é representada da seguinte forma:

Zn / Zn2+ || Cu2+ / Cu

À esquerda temos a oxidação, ou seja, a reação no ânodo (átomos de Zn são oxidados a íons Zn2+).

O símbolo || representa a ponte salina ou a parede porosa.

À direita temos a redução, ou seja, a reação no cátodo (íons Cu2+ são reduzidos a átomos Cu).

Diagrama da Pilha

ÂNODO || CÁTODO