Efisica

Polarização das pilhas

 


Estudemos, como exemplo, a polarização de uma pilha de Volta. Vimos que a energia elétrica da pilha resulta da transformação do zinco em sulfato de zinco. Então, teoricamente, enquanto o zinco não estiver completamente gasto, a pilha deverá fornecer uma diferença de potencial e uma corrente. Mas, na prática observamos que, pondo-se a pilha a funcionar, a diferença de potencial e a corrente fornecida caem a um valor muito baixo em um tempo muito curto. Isso é evidentemente um inconveniente muito sério sob o ponto de vista prático.

A diminuição da diferença de potencial é devida a um fenômeno chamado polarização. Vimos que, quando circula corrente na pilha de Volta, os cátions de hidrogênio se dirigem para o eletrodo de cobre, aí se unem a elétrons e se transformam em átomos de hidrogênio. Se todo esse hidrogênio depois subisse à superfície sob a forma de bolhas, a força eletromotriz da pilha não diminuiria. Mas, grande parte do hidrogênio não escapa para a superfície, e fica aderente ao cobre, produzindo duas consequências:
1a) diminui a superfície útil do cobre;
2a) produz reações químicas com o cobre, que modificam a superfície do cobre. O resultado desses fatos é que a diferença de potencial entre o cobre e o zinco diminui. Esse fenômeno é chamado polarização.

Desligando-se a pilha, e deixando-a “descansar”, o hidrogênio que está junto ao cobre, escapa e a polarização desaparece. Mas, quando a pilha é posta em funcionamento, depois de curto tempo se polariza outra vez.

Acabamos de descrever o fenômeno de polarização da pilha de Volta. Mas, esse fenômeno ocorre em todas as pilhas. Por exemplo, vimos que na pilha de Daniell, enquanto ela funciona, aumenta a concentração de íons de zinco em torno do zinco, dando como consequência uma diminuição da força eletromotriz da pilha: é a polarização.

Em todas as pilhas, a polarização é sempre o fenômeno pelo qual diminui a força eletromotriz da pilha por causa da alteração da concentração de íons em torno dos eletrodos durante o funcionamento.

Pode-se diminuir muito a polarização adicionando-se ao eletrólito alguma substância capaz de reagir com os íons, impedindo que a sua concentração aumente. Essas substâncias são chamadas despolarizantes. Na pilha de Leclanché, o bióxido de manganês é despolarizante. Os despolarizantes diminuem a polarização, mas não a eliminam completamente.

Veja a simulação de Oxidação e Redução na pilha

 

 

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