célula galvânicaA célula galvânica, também conhecida como célula voltaica, é parte de uma bateria que consiste de dois metais unidos por uma ponte de sal ou de um disco poroso. A célula galvânica é um tipo especializado de célula eletroquímica, que utiliza reações químicas para gerar força eletromotriz e corrente elétrica. A maioria das baterias tem múltiplas células galvânicas.

A célula galvânica foi nomeada em homenagem ao seu inventor, o cientista italiano Luigi Galvani. No final do século 18, Galvani descobriu que ele poderia fazer os músculos da perna de um sapo morto se moverem, ligando dois metais diferentes uns aos outros e tocar a perna com eles ao mesmo tempo. Galvani chamou sua descoberta de “eletricidade animal”, enquanto seus contemporâneos chamavam de galvanismo. Hoje, o campo científico resultante da investigação de Galvani é conhecido como bioeletromagnetismo.

Uma célula galvânica é composta por duas meias-células, cada uma com um metal do eletrodo e uma solução de um sal do mesmo metal. O zinco e o cobre são comumente usados como os dois metais. A solução contém um cátion, ou com carga positiva de íons, do metal, e um ânion, um íon carregado negativamente, para contrabalançar a carga do cátion. Uma reação de oxi-redução ocorre em cada meia-célula, produzindo energia elétrica.

Testes em célula galvânica

Testes em célula galvânica

Em uma meia-célula, o metal oxida, produzindo cátions como resultado; na outra célula, os cátions da solução ganham elétrons e perdem a sua carga negativa, tornando-se moléculas de metal estáveis que se acumulam sobre o eletrodo. Se o circuito está ligado, com fios ligando cada eletrodo e fazendo contato uns com os outros diretamente ou através de algum material condutor, existe um fluxo de elétrons do oxidante da meia-célula para a redução da meia-célula. A meia-célula que liberta cátions é conhecida como o ânodo, e a que atrai os cátions é chamada de cátodo.
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As duas meias-células em uma célula galvânica devem ser mantidas separadas a fim de preservar a composição das soluções de sal, de modo que estão ligadas por uma ponte de sal ou uma placa porosa. A ponte de sal serve não apenas para separar as soluções, mas também para permitir o fluxo de ânions a partir da redução na célula de oxidação a fim de equilibrar o fluxo de elétrons. A tensão da célula galvânica é a soma das tensões de cada meia-célula. Deve haver uma transferência igual de elétrons a partir de uma meia-célula para a outra para que a célula de função. Uma célula galvânica produz uma corrente direta (DC), ou o fluxo de eletricidade apenas numa direção, em oposição à corrente alternada ( AC ), em que o fluxo move-se em ambas as direções.