Como funciona a pilha de Daniel?
Pilhas são dispositivos que utilizam a tendência de uma reação química acontecer para produzir corrente elétrica. Corrente elétrica é o fluxo de elétrons através de um meio condutor: um fio de cobre, um motor elétrico ou um componente eletrônico, por exemplo. A corrente elétrica numa pilha é gerada através de uma reação química de óxido-redução. Nessas reações, ocorre a transferência de elétrons de um reagente ao outro. Dizemos que o reagente que cede elétrons sofre oxidação, sendo o redutor; e o que ganha sofre redução, sendo oxidante. Na pilha, o oxidante e o redutor estão separados, e os elétrons são forçados a percorrer um circuito externo para que a reação aconteça. A pilha de Daniel é famosa por definir um tipo de pilha. Originalmente Daniel construiu uma pilha onde o Cu+2 é reduzido a Cu(s) e o Zn(s) é oxidado a Zn+2. Daniel separou os compartimentos onde ocorrem as reações de oxidação e redução. O compartimento onde ocorre a redução é denominado catodo e foi construído com uma barra de Cu mergulhada em solução de CuSO4. O compartimento onde ocorre a oxidação é denominado anodo e foi construído com uma barra de Zn mergulhada em solução de ZnSO4. Unindo os dois compartimentos há um tubo de vidro em forma de U, de cabeça para baixo, contendo solução de KCl. Esta é a chamada ponte salina. Sendo a reação global de óxido-redução: Zn(s) + CuSO4(aq) ==> ZnSO4(aq) + Cu(s), os elétrons fluem da barra de Zn para a barra de Cu através de um fio de cobre. A barra de Zn sofre corrosão ao se transformar em Zn+2 no anodo, e a barra de Cu aumenta sua massa à medida que os íons Cu+2 se convertem a Cu(s) no catodo.