Efisica

Mecanismo da condução pelos eletrólitos


Suponhamos agora uma solução de um ácido, uma base ou um sal em água, por exemplo, cloreto de sódio em água. Sabemos que suas moléculas se dissociam, isto é, existem íons de sódio e de cloro soltos na água, caminhando em direções quaisquer. Suponhamos que nessa solução sejam mergulhadas duas placas metálicas A e B, ligadas aos polos de um gerador G, que pode ser um acumulador ou uma série de pilhas que deêm mais ou menos 6 volts (fig. 197). As duas placas metálicas são chamadas eletrodos. O eletrodo negativo, isto é, aquele ligado ao polo negativo do gerador é chamado cátodo. O eletrodo positivo, isto é, aquele ligado ao polo positivo do gerador é chamado anodo.

O mecanismo da condução da eletricidade pelos eletrólitos é explicado do seguinte modo: Ao dissolvermos o ácido, a base ou o sal na água, há dissociação de moléculas do ácido, da base ou do sal, e os íons resultantes ficam vagando pela solução. Depois, quando introduzimos na solução os eletrodos ligados aos polos do gerador, como há diferença de potencial entre eles, forma-se um campo elétrico entre os eletrodos, dirigido do anodo ( ) para o cátodo ( ).



Figura 197

Por causa desse campo os íons ficam sujeitos a forças. Os íons positivos ficam sujeitos à forças que tem o mesmo sentido que o campo, e os negativos, à forças que tem sentido oposto ao do campo. Em virtude dessas forças os íons deixam de vagar pela solução sem direção determinada, mas, são “dirigidos”: os cátions são dirigidos para o cátodo, e os anions, para o anodo. Forma-se então a corrente elétrica.

Já tínhamos assinalado anteriormente, no tópico "Diferentes Tipos de Condução" , que num eletrólito a corrente é constituída pelo movimento de cargas positivas num sentido e de cargas negativas em sentido oposto, e o número de partículas positivas que se deslocam num sentido é igual ao número de partículas negativas que se deslocam no outro. Mas, exclusivamente para raciocínio, podemos imaginar que em uma corrente seja constituída exclusivamente por partículas positivas, em número duplo, que se deslocam dentro da solução do anodo para o cátodo.

Vimos já que a condução da eletricidade nos metais não é do mesmo tipo que nos eletrólitos. Que nos metais ela é constituída exclusivamente pelo movimento de elétrons, que se deslocam num só sentido, enquanto que nos eletrólitos é constituída pelo movimento de íons positivos num sentido e de íons negativos em sentido oposto. Ora, quando fazemos passar corrente por um eletrólito, os eletrodos são ligados ao gerador G por fios metálicos a e b. Vejamos, então, como se explica a corrente elétrica nesse circuito fechado, pois nos metais a e b a corrente é constituída pelo movimento de elétrons, e na solução, pelo movimento de íons (fig. 198). O que se passa é o seguinte:

O íon negativo tem elétrons a mais, e é atraído pelo anodo, que é positivo; ao chegar ao anodo ele cede os elétrons que tem a mais e se transforma num átomo neutro. Os elétrons cedidos ao anodo, êste os envia ao fio metálico a, que conduz esses elétrons do anodo para o gerador. O gerador envia esses elétrons ao cátodo, através do fio metálico b. (O cátodo é negativo porque recebe elétrons). O íon positivo tem falta de elétrons, e é atraído pelo cátodo; ao chegar aí, retira elétrons, e se transforma em átomo neutro.



Figura 198

Em resumo: por fora da solução, nos fios metálicos a e b que ligam os eletrodos ao gerador, a corrente é constituída pelo movimento de elétrons, que se dirigem do anodo para o cátodo através do gerador; esses elétrons são retirados dos anions pelo anodo e cedidos aos cátions pelo cátodo.

 

Exemplo

 

Suponhamos a condução da eletricidade por uma solução de cloreto de sódio. As moléculas se dissociam em íons de sódio (positivos) e íons de cloro (negativos). O íon de cloro, que é um átomo de cloro com um elétron a mais, ao chegar ao anodo cede a ele esse elétron e se torna um átomo de cloro (neutro); o elétron cedido ao anodo, êste o manda ao gerador. O íon de sódio, que é um átomo de sódio com um elétron a menos, ao chegar ao cátodo retira um elétron dele e se torna um átomo de sódio (neutro); esse elétron foi fornecido ao cátodo pelo gerador (fig. 199).



Figura 199

 

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