Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Pilha de acerola Materiais: 2 clips metálicos 2 pedaços de cobre 2 acerolas 3 pares de jacarezinhos com seus respectivos fios Introdução ao experimento e propriedades do fruto: A Eletroquímica é o ramo da química que estuda a transformação de energia química em energia elétrica. Isso acontece quando em uma reação química um elemento perde elétrons (nesse caso o zinco, representado em nosso experimento) e outro elemento ganha elétrons (cobre, também representado em nosso experimento). Acerola é um fruto cujo nome científico é Malpighia emarginata, pertence à família das Malpighiaceae, tem origem nas Antilhas e norte da América do Sul. Ela é riquíssima em ácido ascórbico (AA) também conhecido como vitamina C. O AA é um agente redutor em solução aquosa. Essa propriedade torna-se menos pronunciada em meio não aquoso. A polpa de acerola deve ser composta de pH mínimo de 2,80, de ácido ascórbico igual ou maior que 800 mg/100 mg de polpa (80 vezes a mais que a laranja ou o limão). Uma outra propriedade importante desse fruto é que sua parte interna quando em contato com o cobre e o zinco produzem uma reação química (oxirredução) capaz de fornecer uma corrente elétrica suficiente para fazer funcionar calculadoras, leds, etc. Apesar do seu tamanho pequeno ela é capaz de produz mais volts que uma fruta maior. Figura 01: Fruto de acerola Dados obtidos/ Questionário: discussão dos resultados A acerola é ácida e, portanto, em seu meio existem cátions H+ e também ânions, formando assim uma solução condutora de elétrons. O cobre atrai mais elétrons que o zinco, assim ao colocarmos essas placas em contato por meio do fio de cobre, uma elevada quantidade de elétrons do zinco é transferida para o cobre. Assim, as placas são os eletrôdos e a solução ácida condutora é o eletrólito, que permite que essa reação ocorra continuamente. Obs: É importante observar que a vitamina C (ácido ascórbico) é extremamente instável. Ela reage com o oxigênio do ar, com a luz e até mesmo com a água. Assim que é exposta têm-se início reações químicas que a destroem, daí o surgimento do gosto ruim no suco pronto. As semi-reações que ocorrem na pilha: Equações globais: Potencial padrão dos metais utilizados: Bateria de cana-de-açúcar Materiais: 12 pedaços de cana-de-açúcar de 4,5 cm cada 12 fios de cobre de 5,0 cm cada 12 pedaços de clips de 5cm cada 13 pares de jacarezinhos com seus respectivos fios lásticos Uma base para a bateria de 55cm de comprimento por 35 cm de largura Introdução ao experimento e propriedades do fruto: Uma bateria é formada por um conjunto de pilhas ligadas em série. Figura 02: Exemplo hipotético de uma bateria. A cana-de-açúcar cujo nome científico é Saccharum officinarum L, é conhecida por suas características peculiares: uma planta fina de formato cilíndrico, folhas grandes e pode alcançar até seis metros de altura. A planta surgiu na ilha de Nova Guiné, no meio do oceano pacífico e se espalhou para o mundo gradualmente, junto com a migração humana. No Brasil a cana-de-açúcar só chegou em 1520, logo após os portugueses. Cientistas norte-americanos anunciaram um passo importante para transformar a cana-de-açúcar em uma verdadeira usina de energia. A cana-de-açúcar é um alimento desbalanceado, com baixos teores de proteína e altos teores de açúcar, sendo que este último nutriente depende da época do ano e da variedade utilizada. Figura 03: Cana-de-açúcar. Dados obtidos/ Questionário: discussão dos resultados A composição química da cana-de-açúcar é muito variável, em função das condições climáticas, das propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo, do tipo de cultivo, da variedade, do estádio de maturação e da idade, bem como de muitos outros fatores. Da sua composição, 99% são devidos aos elementos hidrogênio, oxigênio e carbono, sendo o restante devido a outros elementos. A fibra, definida como o conjunto de substâncias insolúveis em água, é constituída, principalmente, de celulose, lignina e pentosanas. O caldo, definido como solução impura e diluído da sacarose, é constituído de água (80%) e sólidos solúveis (20%). Os sólidos solúveis são agrupados em açúcares e não-açúcares orgânicos e inorgânicos. Os açúcares são representados pela sacarose, glicose e frutose. Os não-açúcares orgânicos são constituídos de substâncias nitrogenadas (proteínas e aminoácidos), gorduras, ceras, pectinas, ácidos e matérias corantes. Os não-açúcares inorgânicos, representados pelas cinzas, têm como componentes principais: sílica, potássio, fósforo, cálcio, sódio, magnésio, enxofre, alumínio, cloro e outros. Ácido acético ou ácido etanóico, de fórmula C2H4O2, em uma solução aquosa atua como ácido fraco (pka ~ 4,7), ou seja, ele se dissocia fracamente apenas. . O ácido acético puro recebe o nome de ácido acético glacial, devido ao fato de se congelar a temperaturas ligeiramente mais baixas que a temperatura ambiente, em torno de 16ºC. Quando misturado com água, solidifica-se a temperaturas muito mais baixas. Este ácido é solúvel em água e em numerosos solventes orgânicos, como o álcool e o éter. Sua ionização pode ser observada pela reação abaixo: Numa solução de vinagre (ácido acético CH3COOH) existem íons para conduzir corrente elétrica. Logo, a adição desse na cana provoca um aumento da capacidade de conduzir esta, visto que assim terá mais íons H+ no meio resultando em um maior potencial na nossa pilha. De mesma maneira pode-se concluir que quanto maior o pKa de um ácido, mais fraco este será. No caso de ácidos fracos, como o ácido acético, o valor do pKa tende a ser igual ao valor de seu pH devido ao baixo grau de ionização de ácidos fracos. As semi-reações que ocorrem em cada pilha: Equações globais: Potencial padrão dos metais utilizados: Referências: A ARTE DE APRENDER BRINCANDO. Disponível em: <http://professorphardal.blogspot.com.br/search/label/Pilhas%20El%C3%A9tricas%20Caseiras> Acesso em 15 mac. 2015. <https://prezi.com/f3mabaa7lrty/semi-reacoes-que-ocorrem-nas-pilhas-de-frutas-e-legumes-e-o/>
Compartilhar