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Pilhas - Eletroquímica

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Pilhas - Eletroquímica

Mensagem por vinitdasilva em Qua Jun 18 2014, 19:46

Bom, estava estudando eletroquímica e não consegui entender o fluxo de elétrons na associação de pilhas em série.
Em paralelo fica fácil, afinal os elétrons fluem normalmente do pólo negativo para o positivo...
Exatamente como nessa imagem:


Na associação em série, que por sinal resulta em uma DDP maior do que a associação em paralelo, o pólo negativo fica em contato com o positivo, isso faz com que os elétrons fiquem "presos" na conexão do "+" com o "-".

Segue a imagem:


Pelo que vi sobre como funciona a pilha, os pólos dela não entram em contato dentro dela. Eles entram em contato somente ligando o cátodo ao ânodo por um fio, fechando o circuito.

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Re: Pilhas - Eletroquímica

Mensagem por Robson Jr. em Qua Jun 18 2014, 21:08

vinitdasilva, parece-me que sua dúvida está não em eletroquímica, mas em eletrodinâmica.

Relembremos um conceito importante: pilhas, como quaisquer outros geradores, são dipolos elétricos que mantém, entre seus terminais, determinada diferença de potencial. As indicações "+" e "-" indicam, respectivamente, "maior potencial" e "menor potencial". Se uma pilha comum possui ddp de 1,5 V, isso significa que V- V- = 1,5 V, independente do valor absoluto de V+ e V-.

Quando se coloca pilhas em série, o elétron não fica "preso" entre pólos nem nada do tipo. Ele continua seguindo seu caminho natural: move-se para regiões de maior potencial elétrico, como forma de reduzir sua energia potencial elétrica. Observe o arranjo abaixo, onde as letras em negrito representam regiões:

     A -(Pilha 1)+ B -(Pilha 2)+ C -(Pilha 3)+ D

De A, o elétron move-se para a região de maior potencial B, uma vez que Vb = Va + 1,5; chegando em B, o elétron continua movendo-se para uma região de maior potencial, no caso C, já que Vc = Vb + 1,5; finalmente, ao atingir C, o eletrón dirige-se para D, pois Vd = Vc + 1,5.

Na prática, é como se houvesse uma única pilha que funciona como gerador equivalente:

     A -(PILHA EQUIVALENTE)+ D

E o elétron, como não poderia deixar de ser, move-se de A para D, já que Vd = Va + 4,5.

Repare, portanto, que não há inconsistência alguma no caminho que o fluxo de elétrons faz. A impressão de incoerência devia-se, provavelmente, a você raciocinar usando "o elétron vai do - para o +", quando, na verdade, + e - servem apenas para orientar as diferenças de potencial mantidas pelas pilhas.

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Re: Pilhas - Eletroquímica

Mensagem por vinitdasilva em Qui Jun 19 2014, 00:36

Eu só não entendi muito bem o fluxo dos elétrons DENTRO da pilha. Tomamos uma pilha doméstica comum onde o Zn é o ânodo e o Mn é o cátodo.
O fluxo de elétrons ocorre no sentido Zn -> Mn.
Dentro da pilha, o fluxo fica assim:

Bom, se os elétrons passam do ânodo para o cátodo sem a necessidade de um fio ligando o polo negativo ao positivo, então como acontece o fluxo quando ligamos o fio????

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Re: Pilhas - Eletroquímica

Mensagem por Robson Jr. em Qui Jun 19 2014, 02:16

vinitdasilva escreveu:Bom, se os elétrons passam do ânodo para o cátodo sem a necessidade de um fio ligando o polo negativo ao positivo, então como acontece o fluxo quando ligamos o fio????

vinit, só existe movimentação de elétrons dentro da pilha quando ela faz parte de um circuito fechado. Se tomarmos uma pilha solta, não há fluxo algum em seu interior; se acoplarmos a pilha a um circuito, o fluxo interno a ela será igual àquele esquematizado na sua figura, enquanto que o fluxo externo será tal qual estudado em eletrodinâmica.

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