Célula Galvânica (Voltaica)

Célula Galvânica Voltaica é um laboratório de eletroquímica interativo em 3D onde os estudantes montam meias-células redox espontâneas e medem a voltagem da célula. Dois béqueres de vidro contêm eletrodos metálicos imersos em suas soluções aquosas de íons, unidos por uma ponte salina em tubo U de KNO3 brilhante e um circuito de fio externo com um voltímetro digital. Os estudantes podem selecionar ou clicar em eletrodos para alternar entre Magnésio, Zinco, Ferro, Cobre e Prata, ajustar a molaridade do eletrólito ou arrastar um eletrodo para fora da solução para abrir o circuito. Animações ao vivo mostram elétrons brilhantes fluindo do anodo para o catodo enquanto cátions K+ e ânions NO3- migram através da ponte salina para manter a neutralidade elétrica.

• Comece com a clássica célula de Daniell (Esquerda = Zn, Direita = Cu a 1,0 M) e verifique se o voltímetro marca +1,10 V com elétrons fluindo de Zn para Cu.
• Mude o eletrodo esquerdo para Magnésio (Mg) e o eletrodo direito para Prata (Ag) para atingir o potencial de célula padrão máximo de +3,17 V.
• Selecione o mesmo metal (como Cu e Cu) para ambas as meias-células e confirme que o potencial da célula cai para 0,00 V sem fluxo líquido de elétrons.
• Arraste qualquer placa de eletrodo metálico para cima para fora da solução eletrolítica e observe o voltímetro cair imediatamente para 0,00 V (circuito aberto).
• Observe os íons roxos K+ e verdes NO3- dentro da ponte salina inverterem a direção quando você coloca Cu à esquerda e Zn à direita.

1. 1Calcule o potencial de célula padrão E°célula = E°(catodo) - E°(anodo) a partir dos potenciais de redução padrão.
2. 2Identifique o anodo como o local de oxidação (E° mais negativo) e o catodo como o local de redução (E° mais positivo).
3. 3Explique por que os elétrons viajam através do fio externo do anodo para o catodo enquanto os cátions da ponte salina migram em direção ao béquer do catodo.
4. 4Descreva o que acontece com a voltagem da célula quando ambos os eletrodos são idênticos ou quando um eletrodo perde contato com o eletrólito.

Perguntas frequentes dos professores