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O Potencial de Eletrodo
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Com a finalidade de classificar os reagentes em função de sua capacidade de sofrer uma reação de oxi-redução espontaneamente, os cientistas desenvolveram a Tabela de Potenciais de Eletrodo Padrão. Contudo, o potencial devido a um sistema eletroquímico tipo pilha é dependente de diversos fatores: temperatura, reagentes e concentração dos compostos envolvidos na reação. Assim, a IUPAC estabeleceu que o potencial deveria ser determinado utilizando-se as concentrações dos reagentes fixadas em 1 molal.
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A medida de potencial não pode ser realizada sem um eletrodo que sirva como referência. Assim, foi escolhido o eletrodo normal de hidrogênio. Este é constituído por um fio de platina coberto com platina finamente dividida que serve para absorver o gás hidrogênio que é borbulhado nas seguintes condições padrões: uma solução de HCl 1 molal sob pressão de 1 atmosfera na temperatura de 25ºC.
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O potencial de eletrodo padrão de um elemento ou substância é a diferença de potencial, expressa em volt, entre a substância e a solução de seus íons na concentração 1 molal, em relação ao eletrodo normal de hidrogênio, que arbitrariamente recebeu o valor de potencial igual a zero.
TABELA DE POTENCIAIS DE ELETRODO
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A Tabela de potenciais padrão de eletrodo é muito útil, pois se pode utilizá-la para prever se uma reação irá ocorrer ou não espontaneamente. Tomando como exemplo a pilha de Daniell, que consiste de um anodo de zinco metálico e um catodo de cobre metálico, ambos imersos em um eletrólito de sulfato de cobre e sulfato de zinco. Pela Tabela de potenciais podemos observar que o íon Zn2+ para sofrer redução gera uma diferença de potencial de –0,763 Volts enquanto o íon Cu2+ ao se reduzir produz uma ddp de +0,337 volts, ambos em relação ao eletrodo normal de hidrogênio. Desta forma, como o potencial de redução dos íons Cu2+ é maior do que o dos íon Zn2+, o primeiro tende a sofrer redução na pilha de Daniell. Assim, o sulfato de cobre do eletrólito na pilha de Daniell se reduz para cobre elementar, enquanto que a lâmina de zinco se oxida produzindo mais íons Zn2+ na solução. As semi-reações que ocorrem neste sistema eletroquímico e o potencial gerado na condição padrão são:
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ANODO: Zn(s) ® Zn2+(aq)+2e- E=-0,763V
CATODO: Cu2++2e- ® Cu(s) E=0,337V
REAÇÃO GLOBAL: Zn(s)+Cu2+ ® Zn2+(aq)+Cu(s) E=-0,763V
Note que o valor de potencial da pilha de Daniell sob condições normais é 1,100 Volts, determinado pela diferença entre o potencial do catodo pelo do anodo. O cálculo é feito desta maneira, pois para que ocorra a redução dos íons Cu2+ é necessário que o zinco metálico se oxide primeiro. Como regra, tem-se que a diferença de potencial é sempre determinada pelo potencial final menos o inicial, daí o valor positivo de 1,100 Volts para a pilha de Daniell. É importante enfatizar que as reações inversas não seriam possíveis de ocorrer espontaneamente, o que poderia ser observado pelo valor de potencial negativo na pilha.
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