Principios Teóricos da Pilha de Concentração

Numa pilha de concentração os eléctrodos e os electrólitos são iguais no cátodo e no ânodo, só muda a concentração das soluções aquosas dos electrólitos.


A solução que estiver mais concentrada tem mais tendência para sofrer redução:

Cu2+ (aq) + 2e- =) Cu (s)

Segundo o princípio de Le Châtelier a reacção vai ter mais tendência para ocorrer no eléctrodo que tiver mais concentração de Cu2+, pois a reacção ocorre mais extensamente no sentido directo.

Logo, o eléctrodo mergulhado na solução mais concentrada funciona como cátodo, pois ocorre a reacção de redução, e portanto absorção de electrões, e o eléctrodo mergulhado na solução menos concentrada funciona com ânodo.

Como os metais utilizados são iguais, a sua tendência para sofrerem redução ou oxidação é semelhante, pelo que a energia eléctrica produzida irá ser muito pequena, não chegando à ordem de grandeza dos Volts.

Vamos realizar duas pilhas de concentração, de cobre a 1 mol/dm3 e a 0,1 mol/dm3 e de magnésio com as mesmas concentrações.



Reacção na Pilha de Cobre:

Ânodo: Cu (s) =) Cu2+ (aq) (0,1 mol/dm3) + 2e-

Cátodo: Cu2+ (aq) (1 mol/dm3) + 2e- =) Cu (s)

Reacção Global: Cu2+ (aq) (1 mol/dm-) =) Cu2+ (aq) (0,1 mol/dm3)


Diferença de Potencial esperada:

Reacção na Pilha de Magnésio:

Ânodo: Mg (s) =)  Mg2+ (aq) (0,1 mol/dm3) + 2e-

Cátodo: Mg2+ (aq) (1 mol/dm3) + 2e- =) Mg (s)

Reacção Global: Mg2+ (aq) (1 mol/dm3) =) Mg2+ (aq) (0,1 mol/dm3)



Difernça de Potencial Esperada:

Fontes:
Silva, V. Pilha de Concentração. (2003). Consultado em 20 de Janeiro de 2010 em http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/pilha_concentracao.html


Pilha de Concentração, Célula de Concentração. Consultado em 20 de Janeiro de 2010 em http://www.instituto-camoes.pt/lextec/por/domain_5/text/20055.html


Dantas, M. C. e Ramalho, M. D. (2009). Jogo de Partículas. Química 12ºAno. 1ª edição. Texto Editores. Lisboa