Construção da Célula de Daniell e Funcionamento da Célula de Bateria de Daniell

Célula de Daniell é a versão modificada de Célula Voltaica. O problema de polarização da Célula Voltaica é superado na Célula de Daniell e pode ser considerada uma versão aprimorada da Célula Voltaica. Construtivamente, a Célula de Daniell é bastante simples.

Construção da Célula de Daniell

Consiste em um recipiente de cobre preenchido com uma solução concentrada de sulfato de cobre. Dentro do recipiente, há um pote cilíndrico poroso preenchido com ácido sulfúrico diluído, imerso na solução concentrada de sulfato de cobre. Um eletrodo de zinco amálgama é imerso no ácido sulfúrico diluído no pote poroso. De acordo com a propriedade do eletrólito diluído, o ácido sulfúrico em sua forma diluída existe com íons de hidrogênio positivos e íons de sulfato negativos. Os íons de sulfato em contato com o eletrodo de zinco liberam elétrons para o eletrodo e produzem sulfato de zinco através da reação de oxidação. Como resultado, o eletrodo de zinco torna-se carregado negativamente e comporta-se como cátodo.

Os íons de hidrogênio positivos podem atravessar a parede porosa do pote e chegar à solução de sulfato de cobre, onde se juntam aos íons de sulfato do eletrólito de sulfato de cobre e formam ácido sulfúrico. Os íons de cobre positivos do eletrólito de sulfato de cobre entram em contato com a parede interna do recipiente de cobre, onde recebem elétrons através da redução e se tornam átomos de cobre, depositando-se na parede.

Funcionamento da Célula de Daniell

Vamos explicar o princípio de funcionamento da célula passo a passo para melhor compreensão.

Na solução de ácido sulfúrico diluído, existem H+ e SO4– – íons.

Os íons H+ saem para a solução de sulfato de cobre através da parede do pote poroso. Os íons de sulfato do ácido sulfúrico diluído reagem com o eletrodo de zinco, onde os íons Zn++ se ligam aos íons SO4— e formam sulfato de zinco (ZnSO4). Durante esta reação de oxidação, cada átomo de zinco deixa dois elétrons no eletrodo de zinco. Portanto, o eletrodo de zinco torna-se carregado negativamente, o que significa que ele se comporta como o cátodo da bateria.

Os íons de hidrogênio (H+) na solução de sulfato de cobre formam ácido sulfúrico (H2SO4) e os íons de cobre (Cu++) chegam à parede do recipiente externo de cobre.

Os íons de cobre se depositam na parede do recipiente de cobre como metal de cobre, tomando elétrons do recipiente. Como resultado, o recipiente de cobre torna-se carregado positivamente, o que significa que este recipiente é o ânodo da Célula de Daniell. Agora, se conectarmos uma carga externa entre o eletrodo central de zinco e a parede periférica do recipiente de cobre, os elétrons começam a fluir do eletrodo de zinco para o recipiente de cobre.

Na Célula de Daniell, podemos evitar o problema de polarização, que é o principal problema da Célula Voltaica. Como o gás de hidrogênio não se deposita no ânodo porque forma ácido sulfúrico antes de chegar ao ânodo (parede do recipiente de cobre), não haverá camada de hidrogênio formada no ânodo para obstruir a reação de redução.

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