A Eletroquímica é um ramo da Físico-Química que estuda as reações em que há transferência de elétrons (reações de oxirredução) e a sua conversão em energia elétrica, bem como o processo contrário, isto é, a conversão de energia elétrica em energia química.
O primeiro processo é o que ocorre nas pilhas e baterias. As pilhas são dispositivos formados por dois eletrodos (um polo positivo, que é o cátodo, e um polo negativo, que é o ânodo), além de um eletrólito (solução condutora). Os elétrons são transferidos por um condutor externo do ânodo até o cátodo, formando uma corrente elétrica que é usada para ligar algum aparelho. As baterias são formadas por várias pilhas ligadas em série ou em paralelo.
Esse é um processo espontâneo e a energia é fornecida até que a reação química se esgote (caso das pilhas e baterias primárias, tais como a pilha seca de Leclanché e a pilha alcalina), ou então, no caso de reações reversíveis, pode-se aplicar uma diferença de potencial e inverter a reação, formando os reagentes de novo e recarregando a pilha que fica pronta para ser usada novamente (é o caso de pilhas e baterias secundárias, tais como a de chumbo, usada nos automóveis, e as de íon lítio, usadas nos aparelhos celulares).
Pilhas e baterias primárias em primeiro plano e, em segundo, recarga de baterias secundárias (de chumbo e de íon lítio)
Já o processo inverso não é espontâneo e é denominado de eletrólise. A eletrólise consiste na passagem de corrente elétrica vinda de algum gerador, como uma pilha ou bateria, por um líquido iônico. Se o líquido for alguma substância fundida, temos uma eletrólise ígnea, mas se for uma solução aquosa, temos uma eletrólise em meio aquoso.
Ao se passar a corrente elétrica sobre o meio líquido, o gerador “puxa” os elétrons do polo positivo (ânodo - é o contrário da pilha) da cuba eletrolítica e transfere-os para o polo negativo (cátodo), ou seja, o cátodo sofre redução e o ânodo sofre oxidação. Assim, a energia elétrica fornecida pelo gerador é transformada em reações de oxirredução (energia química). Abaixo temos um esquema de eletrólise da água:
Esquema de eletrólise da água
A eletrólise é muito aplicada industrialmente na produção de substâncias importantes, como o alumínio, o gás cloro, o sódio metálico, e para purificar ou proteger vários metais, como em processos de eletrodeposição ou galvanoplastia, que consistem no revestimento de algum objeto por um metal, tais como a prateação, cobreação, niquelação, douração e cromação; quando o aço é revestido de zinco, é denominado de galvanização.
Na seção de Eletroquímica em nosso site, você encontrará mais detalhes sobre todos os aspectos relacionados às pilhas e baterias, bem como à eletrólise.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química