Relatório 10

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Universidade de Brasília – UnB
Instituto de Química
Experimento 10
Pilhas Eletroquímicas e Processos Eletrolíticos
Callebe Araújo de Medeiros Mendes	 Matrícula: 14/0133488
 Carolina May de Azambuja Matrícula: 14/0134131
 Brasília, 17 de novembro de 2014
1. Quais são os fatores que determinam a voltagem de uma pilha eletroquímica? 
Os fatores determinantes para a voltagem de uma pilha são: concentração dos reagentes, temperatura da pilha, natureza das reações químicas, e as espécies que sofrem oxidação e redução.
2. Quais são os fatores que determinam a vida útil de uma pilha eletroquímica?
Os fatores determinantes para a vida útil de uma pilha eletroquímica são: temperatura da pilha, tensão do aparelho em que ela se encontra, estado físico dos reagentes e depende também do tipo de eletrólito presente nela. 
3. Qual é a função da solução de cloreto de sódio nas pilhas estudadas?
Assim como acontece para qualquer pilha, a pilha de Daniell não dura para sempre. Na realidade, a produção de corrente elétrica diminui à medida que a concentração do eletrólito de zinco aumenta e a do eletrólito de cobre diminui. O cloreto de sódio tem a função de reestabelecer a neutralidade do sistema, funcionando como uma ponte salina. No que diz respeito à ponte salina, a função desta é permitir o transporte de cargas de uma solução para a outra. Visto que no interior desta existe uma solução salina, à medida que se vão acumulando as cargas positivas, o NaCl compensa o balanço de cargas. Assim, os gradientes de concentração (polarização) devidos à presença de cargas não compensadas são minimizados pelo menos nos instantes iniciais. Dessa forma, ambas as soluções serão neutralizadas e o funcionamento da pilha será prolongado. No lugar da ponte salina, pode ser usada também uma placa de porcelana porosa que tem essa mesma finalidade: escoar íons entre as soluções para que elas permaneçam neutras.
4. Qual a função do papel filtro e do algodão nas pilhas estudadas?
O algodão permite a passagem de íons entre o tubo com a solução de NaCl e as semi-células, ou seja, o algodão funciona como uma membrana semipermeável. Já o papel de filtro atua conduzindo íons na solução de NaCl. 
5. Escreva as semi-reações dos processos que ocorrem nos eletrodos de cada pilha estudada, assim como a reação química global. 
 E0 = + 0,34 V 	>> ( reduz)
 E0 = - 0,76 V 	 >> ( oxida)
 = 1,1 V
 E0 = - 2,36 V 	>> (reduz)
 E0 = - 0,76 V 	 >> (oxida)
 = 1,6 V
 E0 = - 0,44 V 	>> ( reduz)
 E0 = - 0,76 V 	>> ( oxida)
 = 0,32 V
6. No procedimento experimental da pilha de Daniel simplificada, você comparou o resultado obtido no experimento com o valor teórico. Demonstre aqui seus cálculos e, caso tenha encontrado alguma divergência entre os resultados, explique os eventuais motivos que levaram às variações encontradas. 
O valor encontrado experimentalmente foi de 0,98 V, ou seja, é menor eu o valor teórico de 1,1 V. Isso se deve ao fato de que os metais utilizados possuem uma camada de oxidação que não foi completamente retirada quando os metais foram limpos. 
Utilizando a Equação de Nerst, encontra-se que:
 
 = 1,1 – 0,01283 . ln = 1,1 V
7. Interprete os fenômenos observados nos eletrodos, especificando, também os eletrodos onde foi observada a deposição de zinco e a formação de iodo (cátodo ou ânodo).
Ao conectar o sistema à fonte de corrente contínua, iniciou-se a eletrólise. No cátodo, ocorreu redução do zinco, caracterizado pela deposição. Já no ânodo, ocorreu oxidação do iodo, dando uma coloração amarelada na solução próximo ao ânodo. 
8. Escreva as semi-reações dos processos que ocorrem em cada eletrodo, assim como a reação química global. 
>>1. 
>> 2. 
9. Explique os fenômenos observados durante o descarregamento da bateria, a qual foi “carregada” anteriormente por meio da eletrólise da reação química estudada. Descarregar a bateria é um processo eletrolítico? Justifique sua resposta. 
Após carregar a bateria através de uma reação não-espontânea, ela foi descarregada pelo processo inverso, espontâneo. Assim, o Zn oxidou e voltou para a solução. Já o I2 sofreu redução. Portanto, descarregar a bateria não é eletrolítico, pois é espontâneo. 
10. Por que a voltagem na fonte deve ser de até 10 Volts? O que pode acontecer no sistema reacional caso uma voltagem muito alta for aplicada?
Caso a bateria seja exposta a uma tensão maior que 10 volts ocorre o fenômeno da eletrólise, que separa hidrogênio e o oxigênio da água. A bateria “borbulha” ou “ferve”, perdendo água, não armazena mais energia, acaba danificada. Assim, a voltagem tem que ser menor que 10 volts, que é o limite.