Relatório Química - Pilha

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Sumário 
 
1– INTRODUÇÃO TEÓRICA ............................................................................................................... 4 
2 – OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 5 
3 - MATERIAIS E REAGENTES ......................................................................................................... 6 
4 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ......................................................................................... 7 
5 – RESULTADOS E DISCURSÕES .................................................................................................... 7 
6 – CONCLUSÃO ................................................................................................................................. 10 
7 – REFERÊNCIAS .............................................................................................................................. 11 
 
 
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1– INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
Esses dispositivos receberam esse nome porque a primeira pilha a ser criada foi 
inventada por Alessandro Volta, no ano de 1800, e era formada por discos de zinco e 
cobre separados por um algodão embebido em salmoura. Tal conjunto era colocado de 
forma intercalada, um em cima do outro, empilhando os discos e formando uma grande 
coluna. Como era uma pilha de discos, começou a ser chamada por esse nome. 
 
As pilhas são sempre formadas por dois eletrodos e um eletrólito. O eletrodo 
positivo é chamado de cátodo e é onde ocorre a reação de redução. Já o eletrodo negativo 
é o ânodo e é onde ocorre a reação de oxidação. O eletrólito é também chamado de ponte 
salina e é a solução condutora de íons. Para entender como isso gera corrente elétrica, 
pode-se observar o caso de uma das primeiras pilhas, a pilha de Daniell, em que havia 
um recipiente com uma solução de sulfato de cobre (CuSO4(aq)) e, mergulhada nessa 
solução, estava uma placa de cobre. Em outro recipiente separado, havia uma solução 
de sulfato de zinco (ZnSO4(aq)) e uma placa de zinco mergulhada. As duas soluções 
foram ligadas por uma ponte salina, que era um tubo de vidro com uma solução de 
sulfato de potássio (K2SO4(aq)) com lã de vidro nas extremidades. Por fim, as duas placas 
foram interligados por um circuito externo, com uma lâmpada, cujo acendimento 
indicaria a passagem de corrente elétrica: 
 
 
 
O que acontece é que o zinco tem maior tendência de se oxidar, isto é, de perder 
elétrons, por isso, o zinco metálico da lâmina funciona como o eletrodo negativo, o 
ânodo, onde ocorre a oxidação: Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e-. Os elétrons perdidos pelo zinco 
são transportado pelo circuito externo até o cobre, gerando a corrente elétrica que liga a 
lâmpada. Os íons cobre da solução recebem os elétrons (reduzem-se) e transformam-se 
em cobre metálico que se deposita sobre a lâmina de cobre. Isso significa que esse é o 
eletrodo positivo, cátodo, onde ocorre a redução: Cu2+(aq) + 2 e- ↔ Cu( s). 
As pilhas atuais possuem esse mesmo princípio de funcionamento, em que um 
metal doa elétrons para outro, por meio de uma solução condutora, e é produzida a 
corrente elétrica. A diferença é que as pilhas usadas hoje são secas, porque não utilizam 
como eletrólito uma solução líquida, como ocorre na pilha de Daniell. 
Imagem 01 – Exemplo Pilha de Daniell 
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilha-daniell.htm
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2 – OBJETIVOS 
 
 Montar e estudar o funcionamento das pilhas galvânicas formadas: De Cobre e 
Zinco, Cobre e Chumbo, e Chumbo e Zinco. 
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3 - MATERIAIS E REAGENTES 
 
3.1 – EXPERIMENTO 01: PILHAS 
3.1.1 – VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS: 
 
1 Proveta 100 mL 
3 Béqueres de 250 mL 
1 Tubo em U 
Algodão 
Multímetro 
 
3.1.2 – REAGENTES E SOLUÇÕES: 
 
 Placa Metálica de Cobre (Cu) 
 Placa Metálica de Chumbo (Pb) 
 Placa Metálica de Zinco (Zn) 
 Solução de Sulfato de Cobre (CuSO4) 
 Solução de Cloreto de Sódio (NaCl) 
Solução de Sulfato de Zinco (ZnSO4) 
Solução de Sulfato de Chumbo (PbSO4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
Primeiramente, utilizando uma proveta, foi aferido 50 mL, de Sulfato de Cobre 
(CuSO4), 50 mL de Sulfato de Zinco (ZnSO4), 50 mL de Sulfato de Chumbo (PbSO4), 
e respectivamente foi adicionado dentro de 3 Béqueres diferentes, um Béquer para cada 
solução. 
Em seguida, foi inserido as placas com os metais correspondentes a cada solução, 
formando assim o eletrodo. 
 Logo após depois foi depositado Cloreto de Sódio no interior do tubo em “U” e 
pedaços de algodão nas pontas do tubo, criando assim a ponte de salina, em seguida a 
mesma foi posta entre os dois eletrodos, e fechou o circuito utilizando um multímetro. 
 
 5 – RESULTADOS E DISCURSÕES 
 
As pilhas galvânicas são montadas como no esquema baixo, e reação química 
que ocorre de forma espontânea, gera uma corrente de um eletrodo a outro. No 
laboratório foram montadas e analisado três pilhas: Pilha de Cobre e Zinco, também 
conhecida como pilha de Daniell, pilha de Cobre e Chumbo e pilha de Chumbo e Zinco. 
Todas elas montadas no esquema a baixo. 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 02 – Esquema de Uma Pilha Galvânica 
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As tabelas abaixo mostras todos os dados das pilhas analisadas: 
Pilha de Cobre e Zinco 
Rendimento Teórico da Pilha 1,10 V 
Rendimento Experimental da Pilha 1,07 V 
Percentual de Erro do Rendimento 2,8% 
Semi-reação de Oxidação / Potencial do 
Eletrodo 
Zn°(s) → Zn
+²(aq) + 2e
- Eº = 0,76 V 
Semi-reação de Redução / Potencial do 
Eletrodo 
Cu+2(aq) + 2e
- → Cuº(s) Eº = 0,34 V 
Catodo – Polo Positivo Eletrodo de Cobre (Cu) 
Anodo – Polo Negativo Eletrodo de Zinco (Zn) 
Fluxo de Elétrons Da Placa de Zn para Placa de Cu 
Reação Global da Pilha Cu+2(aq) + Zn°(s) → Cuº(s) + Zn
+²(aq) 
Notação da Pilha Zn°(s) / Zn
+²(aq) // Cu
+2
(aq) / Cuº(s) 
Ponte Salina NaCl 
 
Pilha de Cobre e Chumbo 
Rendimento Teórico da Pilha 0,47 V 
Rendimento Experimental da Pilha 0,46 V 
Percentual de Erro do Rendimento 2,1% 
Semi-reação de Oxidação / Potencial do 
Eletrodo 
Pb°(s) → Pb
+²(aq) + 2e
- Eº = 0,13 V 
Semi-reação de Redução / Potencial do 
Eletrodo 
Cu+2(aq) + 2e
- → Cuº(s) Eº = 0,34 V 
Catodo – Polo Positivo Eletrodo de Cobre (Cu) 
Anodo – Polo Negativo Eletrodo de Chumbo (Pb) 
Fluxo de Elétrons Da Placa de Pb para Placa de Cu 
Reação Global da Pilha Cu+2(aq) + Pb°(s) → Cuº(s) + Pb
+²(aq) 
Notação da Pilha Pb°(s) / Pb
+²(aq) // Cu
+2
(aq) / Cuº(s) 
Ponte Salina NaCl 
 
Pilha de Chumbo e Zinco 
Rendimento Teórico da Pilha 0,63 V 
Rendimento Experimental da Pilha 0,61 V 
Percentual de Erro do Rendimento 3,3% 
Semi-reação de Oxidação / Potencial do 
Eletrodo 
Zn°(s) → Zn
+²(aq) + 2e
- Eº = 0,76 V 
Semi-reação de Redução / Potencial do 
Eletrodo 
Pb+²(aq) + 2e
- → Pb°(s) Eº = -0,13 V 
Catodo – Polo Positivo Eletrodo de Chumbo (Pb) 
Anodo – Polo Negativo Eletrodo de Zinco (Zn) 
Fluxo de Elétrons Da Placa de Zn para Placa de Pb 
Reação Global da Pilha Pb+2(aq) + Zn°(s) → Pbº(s) + Zn
+²(aq) 
Notação da Pilha Zn°(s) / Zn
+²(aq) // Pb
+2
(aq) / Pbº(s) 
Ponte Salina NaCl 
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Vale ressaltar que a redução ocorre na solução catódica, que recebe elétrons na 
superfície da placa metálica, onde o íon se torna metal sólido e se deposita na placa, 
acarretando assim a sua massa. A solução catódica perde seus cátions, se tornando cada 
vez menos coentrada positivamente, ou seja, cada vez mais ânions em excesso. 
 Soma-se a isso, que a oxidação ocorre na célula anódica, na superfície da placa 
metálica, com a perda dos seus elétrons o metal anódico sofre corrosão transformando-
se em cátions, aumentando a concentração de carga positiva da solução anódica, ou seja, 
cada vez mais cátions em excesso. Por isso há perca de massa da placa metálica. 
 A dever da ponte salina é manter o eletronegatividade das soluções, para isso hámigração de íons de maneira a equilibrar a eletro-neutralidade das soluções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 03 – Exemplo Pilha de Daniell (Zn°(s) / Zn+²(aq) // Cu+2(aq) / Cuº(s) ) 
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6 – CONCLUSÃO 
 
 Conclui-se que para a pilha funcionar, as soluções nas duas semicélulas, devem 
estar eletricamente neutras, assim utilizou-se uma ponte salina, contendo uma solução 
do eletrólito NaCl, cujas as extremidades foram obstruídas com chumaços de algodão. 
Logo, a ponte salina é de grande importância na pilha uma vez que mantém a eletro 
neutralidade do sistema. 
 Por meio do voltímetro interligado entre os eletrodos, mediu-se a força 
eletromotriz da célula. Além disso, foi possível calcular a força eletromotriz da célula 
teórica para a reação, para isso, utilizou-se os valores dos potenciais padrões de redução 
de cada semireação, que são tabelados tendo como base o eletrodo padrão de hidrogênio. 
A diferença entre o valor teórico e o valor experimental provavelmente está ligada ao 
fato das placas estarem oxidadas e a limpeza realizada não foi muito eficaz. 
 Comprovou-se a natureza elétrica de algumas reações, além da transformação de 
energia química em energia elétrica. Percebe-se também que uma reação e oxirredução 
são previsíveis, ou seja, será sempre espontânea para esse tipo de pilha. Soma-se a isso 
que a ddp fornecida pela reação dependerá diretamente dos eletrodos envolvidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 – REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, Peter; JONES, Loreta. Princípios da Química. 3ª Ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2006. 
PUC, Pontifícia Universidade Católica, Pilhas/Baterias, Disponível 
em:<http://web.ccead.pucrio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_
pilhas_e_baterias.pdf > acesso dia 04/11/2017. 
 
http://web.ccead.pucrio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_pilhas_e_baterias.pdf
http://web.ccead.pucrio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_pilhas_e_baterias.pdf