Notação resumida para células galvânicas/voltaicas

RKA9MB - Antes de nós irmos para a notação resumida, vamos rever a estrutura de uma célula galvânica. Lembre-se de que uma célula voltaica ou uma célula galvânica usa uma reação de oxirredução espontânea para criar uma corrente elétrica. E nós já sabemos o que acontece nesse eletrodo aqui da esquerda, no eletrodo de zinco. Nós podemos chamar de eletrodo de zinco ou zinco sólido. O zinco sólido vai se transformar em íon Zn²⁺. Então, vamos marcar aqui que nós temos a formação de íons Zn²⁺ aqui nessa nossa solução. Então, o átomo de zinco ou o zinco sólido teria que perder 2 elétrons. Então, eu vou desenhar aqui que 2 elétrons estão sendo deixados para trás para ele se transformar nesse íon Zn²⁺. Bom, então vamos escrever a nossa meia-reação. Eu tenho aqui, então, o zinco sólido, e ele está se transformando em íons Zn²⁺. E eu perdi 2 elétrons, então eu tenho que escrever aqui que eu perdi. Então, aqui mais 2 elétrons. Esses mais 2 elétrons aqui representam que eu perdi. Esses 2 elétrons que eu perdi vão caracterizar a minha meia-reação de oxidação. Então, eu vou marcar aqui do lado um "OX" para representar a minha meia-reação de oxidação. Você poderia ter feito desse jeito ou você poderia olhar os estados de oxidação. Ok, esses 2 elétrons que foram perdidos vão passar ao longo desse fio que eu tenho aqui. Isso vai ser a nossa corrente elétrica. Então, só vamos marcar aqui que esses elétrons vão passar por aqui. Então, aqui eu tenho 2 elétrons. Então, nós temos aqui uma corrente elétrica que está passando pelo nosso fio, e esses 2 elétrons vão vir aqui para o eletrodo de cobre. Então, agora, nós vamos ter esses 2 elétrons aqui (eu vou marcar que eu tenho eles aqui). Aqui eu vou ter uma solução de sulfato de cobre, então nós vamos ter íons Cu²⁺ na nossa solução. Então, eu vou marcar aqui: íon Cu²⁺. Quando esses íons Cu²⁺ entram em contato com esses 2 elétrons, nós vamos formar o cobre sólido. Então, eles estão entrando em contato com esses 2 elétrons, e eu vou fazer aqui em uma outra cor que a gente está formando cobre sólido aqui nesse eletrodo de cobre. Essa vai ser a minha reação de redução, então, eu vou escrevê-la aqui. Ela vai ser a minha reação de redução porque eu estou ganhando esses 2 elétrons. Então, eu tenho aqui íon Cu²⁺ mais 2 elétrons. E isso vai resultar em cobre sólido. Então, em Cu sólido. Só lembrando que aqui os meus íons Zn²⁺ estão na solução, e aqui os meus íons Cu²⁺ estão na solução também. Como eu disse antes, ganhar esses 2 elétrons é o que caracteriza a minha redução. Então, eu vou marcar aqui: "RED" para a redução. Lembrando novamente: quando a gente adiciona 2 elétrons ao íon Cu²⁺, a gente vai formar o cobre sólido. Lembre-se de que a perda de elétrons...(vou marcar aqui em uma outra cor)... a perda de elétrons vai ser a minha oxidação. Perda é só um macete para ficar mais fácil de lembrar. Então, a perda vai ser a minha oxidação e a redução vai ser o meu ganho de elétrons. Então, vou marcar aqui: ganho. Agora, se nós somarmos essas duas meias-reações que a gente tem aqui... (vamos pegar um pouquinho mais de espaço)... se a gente somar aqui, nós vamos ter a nossa reação global, certo? Então, nós sabemos que nós podemos cancelar esses 2 elétrons que a gente tem aqui do lado esquerdo e aqui do lado direito, porque eles são os mesmos elétrons. Os elétrons que eu perco na oxidação são os mesmos elétrons que eu ganho aqui na redução. Então, eu posso somar as minhas duas meias-reações agora. Então, aqui do lado dos meus reagentes eu vou ter isso daqui, e do lado dos meus produtos eu vou ter isso daqui. Então, eu vou fazer aqui que eu tenho Zn sólido, e eu tenho aqui mais íons Cu²⁺. E isso daqui, então, vai se transformar. Eu tenho aqui íons Zn²⁺ na minha solução, e eu tenho aqui mais cobre sólido. Então, com o tempo, se você pensar sobre o que acontece aqui, nós estamos perdendo zinco. Com o tempo, nós vamos perdendo esse zinco e nós vamos ganhando cobre. Nós vamos ter mais cobre se depositando aqui nesse eletrodo, certo? Então, essa vai ser a nossa reação de oxirredução espontânea. Vai ser essa a nossa reação que vai estar criando uma corrente elétrica devido ao fluxo de elétrons no fio. Agora, voltando aqui nas nossas meias-reações, vamos pensar nos eletrodos. Então, vamos olhar aqui no nosso desenho para ficar melhor. Nós sabemos que a oxidação ocorre no ânodo, certo? Então, eu vou marcar aqui no meu eletrodo de zinco que esse vai ser o meu ânodo. Então, eu vou marcar aqui: "ânodo". E nós vimos que a redução vai acontecer no cátodo. Então, eu vou marcar aqui (estou marcando em verde): "cátodo", aqui no meu eletrodo de cobre. Uma boa maneira de lembrar isso é você escrever "an ox": é no ânodo que ocorre a minha oxidação. E, para o cátodo, você pode escrever "red cat": a redução ocorre no cátodo. Ok, vamos pensar também na nossa ponte salina que nós temos aqui. Nós temos íons sulfato na nossa ponte salina. E esses ânions vão estar migrando aqui para o nosso ânodo. É bem fácil de lembrar disso! Os ânions vão migrar para o ânodo, e os nossos cátions (então, aqui, os nossos cátions) vão migrar aqui para o nosso cátodo. Então, é fácil lembrar o que acontece aqui nessa ponte salina. É bem simples! Agora, nós vamos falar da notação resumida. Finalmente nós vamos falar sobre ela! É meio chato ficar desenhando tudo isso aqui quando a gente tem algum problema desse tipo, quando a gente está falando de uma célula voltaica, então existe uma notação resumida para a gente representar essa célula voltaica. E você não precisa ficar desenhando todas essas coisas. Então, eu vou começar a representar isso. Eu vou fazer aqui em cima para ficar melhor de a gente ver. Primeiro, você vai colocar o seu ânodo (o seu eletrodo de zinco aqui, no caso). Então, nós vamos fazer aqui Zn sólido. E nós vamos desenhar aqui uma linha vertical sozinha. Essa linha vertical vai representar o limite entre o zinco sólido e a sua solução aquosa de íons Zn²⁺. Então, eu vou escrever aqui que a gente tem Zn²⁺ (essa vai ser a nossa solução aquosa). Depois que eu representei o meu eletrodo e a minha solução, eu vou desenhar duas linhas verticais aqui. Então, eu vou fazer um par de linhas verticais aqui. Essas linhas verticais vão indicar a minha ponte salina. Depois disso, nós vamos colocar os íons Cu²⁺ que nós temos aqui nessa solução. Então, eu vou desenhar aqui Cu²⁺ e aqui um "(aq)" porque eu estou falando da minha solução. Agora, nós vamos desenhar mais uma linha vertical que vai representar um outro limite, vai ser o limite do meu eletrodo de cobre com essa minha solução de íons Cu²⁺. Então, aqui, eu vou colocar, ainda, Cu sólido. Perceba que o ânodo vai estar sempre na extremidade da esquerda e o cátodo vai estar sempre na extremidade da direita. E é fácil lembrar isso porque, por exemplo, o "a" vem antes do "c" no alfabeto, então você pode usar esse macete para te ajudar. Então, o ânodo vai na esquerda e o cátodo vai na direita. Mais uma vez, isso é só um resumo, é uma forma mais rápida de representar uma célula voltaica. Então, ao invés de desenhar tudo isso aqui para representar uma célula voltaica, e se você vir isso aqui que a gente fez (essa notação que a gente fez) em um livro, saiba que isso daqui (essa notação) vai estar se referindo a todo esse desenho que a gente está poupando tempo de fazer. Então, essa notação vai representar a mesma coisa que esse desenho.