O que é uma célula voltaica?

Uma célula voltaica é um dispositivo feito da conexão de dois metais diferentes e da imersão da peça combinada em algum tipo de fluido que cria uma atmosfera condutora. O objetivo geral de uma célula voltaica é converter a reação química entre os metais e o fluido em uma carga elétrica. Um dos exemplos mais comuns é simplesmente uma bateria, usada para fornecer energia elétrica a dispositivos não conectados a uma fonte de energia da rede central.

A maneira básica de uma célula voltaica funciona é utilizando a técnica galvânica. Uma célula voltaica galvânica consiste em dois metais, como cobre e zinco, colocados muito próximos um do outro. Esta peça unificada é então coberta com água salgada, o que causa a reação eletroquímica. A chave por trás da reação vem do fato de o metal conter cátions, íons com mais prótons do que elétrons. Os cátions reagem com a água, que contém ânions, íons com mais elétrons que prótons.

É necessário manter os dois metais separados por uma pequena barreira. Isso ocorre porque um metal causa a redução da oxidação dentro do outro, enquanto o outro metal aumenta a oxidação. A reação entre os cátions e os ânions cria uma troca de elétrons e, portanto, a criação de eletricidade.

Quando várias dessas células voltaicas galvânicas são colocadas em série, ela é chamada de pilha voltaica. Alternar os dois metais com algum tipo de barreira eletrolítica pode criar a reação eletroquímica. Se as duas extremidades da pilha voltaica forem conectadas, será criada uma corrente elétrica, que poderá ser usada para alimentar outros dispositivos na forma de uma bateria.

Um dos efeitos colaterais da reação voltaica é a corrosão. Devido à contínua reação química, a troca de elétrons acaba por degradar os metais. É por isso que uma bateria acaba por acabar, em vez de durar para sempre.

O uso da célula voltaica parece remontar aos tempos antigos com a descoberta da bateria de Bagdá em 1936, uma série de células galvânicas colocadas em grandes frascos desde os primeiros séculos. No entanto, não foi até o trabalho de Luigi Galvani no final dos anos 1700 que a tecnologia da bateria foi modernizada. Galvani descobriu que, ao conectar cobre e zinco, ele era capaz de produzir espasmos nos músculos de um sapo. Alessandro Volta pegou essa informação e a adaptou à pilha voltaica em 1800.