Por que é importante usar uma ponte de sal em uma célula voltaica? Um fio pode ser usado?

Há outra pergunta relacionada às pontes salinas neste site.

O objetivo de uma ponte de sal é não mover elétrons do eletrólito, mas sim manter o equilíbrio da carga porque os elétrons estão se movendo de uma meia célula para a outra.

Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo. A reação de oxidação que ocorre no ânodo gera elétrons e íons carregados positivamente. Os elétrons se movem através do fio (e do seu dispositivo, que não incluí no diagrama), deixando a carga positiva desequilibrada neste vaso. Para manter a neutralidade, os íons carregados negativamente na ponte de sal irão migrar para a meia célula anódica. Uma situação semelhante (mas invertida) é encontrada na célula catódica, onde $ \ ce {Cu ^ {2 +}} $ íons estão sendo consumidos e, portanto, a eletroneutralidade é mantida pela migração de $ \ ce {K +} $ íons de a ponte de sal nesta meia célula.

Com relação à segunda parte de sua pergunta, é importante usar um sal com íons inertes em sua ponte de sal. No seu caso, você provavelmente não notará a diferença entre $ \ ce {NaCl} $ e $ \ ce {KNO3} $, pois $ \ ce {Cu ^ {2 +}} $ e $ \ ce {Zn ^ { 2 +}} $ sais de $ \ ce {Cl -} $ e $ \ ce {NO3 -} $ são solúveis. Haverá uma diferença no potencial de junção líquida , mas esse tópico é um pouco avançado para quem está começando com células voltaicas / galvânicas.

Comentários

• Mas se você considerar o ponte de sal como uma solução que faz parte das duas meias células (que conectam as duas meias células para que sejam uma), não ' realmente importa qual lado é positivo ou negativo, pois a coisa toda (duas meias células conectadas por uma ponte de sal) é neutra.

Sem o sal ponte, a solução no compartimento anódico ficaria carregada positivamente e a solução no compartimento catódico ficaria carregada negativamente, devido ao desequilíbrio de carga, a reação do eletrodo iria parar rapidamente.

Isso ajuda a manter o fluxo de elétrons da meia-célula de oxidação para uma meia-célula de redução, o que completa o circuito.

O objetivo da ponte de sal é mover íons .

Se você usar solução eletrolítica suficiente em ambos os lados , no entanto, isso não importa; nesse caso, a ponte de sal pode ser negligenciada.

Eu estava aprendendo sobre células voltaicas e deparei com pontes de sal . Se a finalidade da ponte de sal é apenas mover elétrons de uma solução eletrolítica para outra, por que não posso usar um fio?

Se você conecte os dois eletrodos com um fio, você causará curto-circuito em qualquer outra coisa conectada aos eletrodos. Se você conectar as duas soluções de eletrólito com um fio, há duas coisas que podem acontecer:

1. nada (se não houver reação redox acontecendo na interface fio / eletrólito, não haverá carga transferência. O fio não pode transportar íons, e o eletrólito não pode transportar elétrons.
2. mais duas semirreações (se houver meia-reação que as respectivas combinações de eletrólito e material do fio podem suportar )

Em ambos os casos, isso não terá o efeito desejado de uma ponte de sal, que é equilibrar o acúmulo de carga que ocorre quando os elétrons viajam ao longo do fio do ânodo para o cátodo.

Além disso, usará $ \ ce {NaCl} $ em vez de $ \ ce {KNO3} $ em fazer a ponte de sal ter algum efeito na saída de tensão / corrente da célula? por quê?

A tensão e a corrente dependem da carga que você atribui à célula voltaica e das propriedades da própria célula.

Se o transporte de íons ao longo da ponte de sal for a etapa determinante da taxa, ele afetará a corrente (a corrente é o movimento da carga por tempo). Se você medir a tensão sob carga, ela também será afetada pela natureza da ponte de sal.