Philha De Daniel

PILHA DE DANIELL

1.Resumo

A utilização de aparelhos eletrônicos portáteis gera a necessidade de fontes de energia portáteis. Estas fontes de energia, conhecidas como pilhas e baterias, geram eletricidade através de reações químicas de óxido-redução, observadas pelo experimento a seguir.

2.Objetivos

Esta experiência tem como objetivo a observação de uma reação de óxido-redução através da montagem de uma Pilha de Daniell, a identificação dos eletrodos e pólos da pilha, o cálculo da ddp e a verificação da soma das “voltagens” quando se liga pilhas em série, formando baterias.

3.Introdução

O homem aprendeu a produzir energia elétrica de várias maneiras: usando quedas d’água, queimando combustíveis fósseis, através de reações nucleares, usando a força dos ventos, entre outras. No entanto, quando necessitamos utilizar aparelhos portáteis como celulares, rádios, laptops e outros equipamentos, utilizamos fontes de energia portáteis: pilhas e baterias. Estas fontes geram energia através de reações químicas de óxido-redução.

As reações de óxido-redução são aquelas em que o Nox de pelo menos uma das espécies envolvidas no processo sofre alteração. Normalmente uma das espécies sofre oxidação enquanto outra sofre redução. Se o elemento tem seu Nox aumentado algebricamente, então ele sofre oxidação; se ele tem seu Nox diminuído algebricamente, então ele sofre redução.

4.Parte Experimental

Materiais e Reagentes

50 ml de solução CuSO4 1,0 mol/L-1;

50 ml de solução ZnSO4 1,0 mol/L-1;

Copo de porcelana;

Béquer de 250mL;

Placa de zinco (Zn) 5 x 2 cm2;

Placa de cobre (Cu) 5 x 2 cm2;

2 fios de cobre de 20 cm soldados uma ponta a um jacaré;

1 multímetro;

1 LED (diodo emissor de luz) vermelho.

Experimento

Coloca-se a solução aquosa de 1,0 mol/L-1 no copo de porcelana e no béquer coloca-se a solução aquosa de ZnSO41,0 mol/L-1. A seguir, introduz-se o copo de porcelana dentro do béquer (deve-se ter o cuidado de não causar transbordamento e misturar as soluções). Após isso, coloca-se o eletrodo de Cu dentro da solução CuSO4 (aquosa) e o eletrodo de Zn na solução ZnSO4 (aquosa). Com o auxílio do multímetro (adequadamente ajustado para a escala de tensão contínua) e dos cabos de cobre, mede-se a ddp (tensão ou fem) desta pilha. Observa-se que o valor apresentado é de aproximadamente 1,1 Volts, dado pela fórmula:

ΔEo = Eored maior – Eored menor

ΔEo = diferença de potencial; Eored maior = potencial de redução maior entre os elementos utilizados; Eored menor = potencial de redução menor entre os elementos utilizados.

Coloca-se, então, os terminais do LED em contato com os eletrodos da pilha (atentando para a polaridade do mesmo) e nota-se que ele não se altera, pois não há ddp suficiente para que ele emita luz. Coloca-se, então, duas pilhas em série, tomando o cuidado de conectar o eletrodo positivo (Cu) de uma no eletrodo negativo (Zn) da outra. Mede-se novamente a ddp da bateria e verifica-se que a tensão praticamente dobrou, pois a ddp de uma pinha somou-se à da outra, atingindo valores em torno de 2,2 Volts. Agora coloca-se novamente os terminais do LED em contato com o pólo positivo de uma pilha ao pólo negativo da outra e observa-se que o LED se ilumina. Se juntarmos agora outras pilhas e ligá-las em série umas com as outras, o valor da ddp de cada uma será somado, permitindo alimentar cargas que demandam uma tensão maior.

5.Questionario

1- Esse eletrodo é o pólo positivo ou negativo?

O eletrodo de Zn é negativo.

2- Esse eletrodo é o anodo ou catodo ?

Por ser negativo o eletrodo de Zn é anodo

3- No eletrodo de Cu ocorre redução ou oxidação? Escreva