PILHA DE DANIELL

Na última década assistiu-se a um aumento da demanda de aparelhos eletro-eletrônicos, ficando difícil imaginarmos a civilização moderna sem o conforto e as facilidades da energia elétrica.

Mas quando foi que o Homem aprendeu a gerar corrente elétrica (fluxo contínuo de cargas elétricas)? Será que a pilha elétrica teve alguma importância no desenvolvimento da ciência da eletricidade ou foi apenas uma conseqüência de uma ciência já estabelecida? E o que é que a química tem a ver com a eletricidade?

O desenvolvimento da eletricidade foi iniciado por Giuseppe Volta (1745-1827), professor de física na universidade de Pávia (Itália), cujos estudos originaram-se de uma controvérsia entre ele e seu compatriota Luigi Galvani (1737-1798), professor de anatomia na Universidade de Bolonha (Itália).

Este último havia descoberto, que quando se tocava simultaneamente as extremidades de uma perna dissecada de uma rã, com dois metais diferentes, o músculo da perna se contraía, concluindo então que tal efeito era devido ao músculo, que possuía “eletricidade animal”.

Entretanto, em 1793, Volta percebeu que se a placa e o metal fossem constituídos de mesmo material os músculos da rã não se contraíam. Então, Volta descarta a hipótese de estímulo mecânico e propõe a idéia de circuito formado a partir de uma solução eletrolítica em contato com dois eletrodos.

Em 1800, Volta construiu a primeira pilha elétrica, atualmente a pilha galvânica ou voltaica, que era constituída de uma série de discos de zinco e cobre empilhados e separados alternadamente por pedaços de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído que possibilitava o movimento de cargas elétricas através de um condutor.

Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell (1790-1845) modificou a pilha de Volta, utilizando, ao invés de soluções ácidas, soluções de sais, tornando assim a experiência menos perigosa.

A pilha de Daniell funciona a partir de dois eletrodos interligados onde cada eletrodo é um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal.

Daniell percebeu que se fizesse uma interligação entre dois eletrodos de metais diferentes, o metal mais reativo, iria transferir seus elétrons para o cátion do metal menos reativo em vez de transferi-los para seus próprios cátions em solução.

Sempre que metais de reatividades diferentes são imersos em soluções que contêm íons, é possível observar que no sistema se estabelece um circuito elétrico e o sentido da movimentação dos elétrons é do metal mais reativo – o redutor – para o menos reativo – o oxidante.

Como o zinco metálico é mais reativo que o cobre, se os eletrodos de zinco e de cobre forem interligados através de um fio condutor, o zinco metálico irá transferir seus elétrons para o cátion cobre, Cu²⁺_(aq), em vez de transferi-los para o cátion zinco, Zn²⁺_(aq).

Deste modo se estabelece uma passagem de corrente elétrica pelo fio condutor que poderá ser detectada ao adaptar uma lâmpada a este fio e interligarmos os eletrodos.