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5 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ UNIOESTE - CAMPUS DE FOZ DO IGUAÇU CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL E TECNOLÓGICA DOCENTE: NORA DÍAZ MORA ARTHUR BERTOLAZO ALAN FELIPI FERNANDES EDUARDO CAMILO MARQUES DE ANDRADE FABIO ZARDINELLO BARROSO LUCAS VAZ BRUSCAGIM RENATO DOS PASSOS GRACIOLI RELATÓRIO DAS ATIVIDADES PRÁTICAS DE QUÍMICA FOZ DO IGUAÇU 2014 6 Objetivos gerais As práticas realizadas em laboratório têm por finalidade demonstrar situações reais de aplicação das teorias aprendidas em sala de aula. Com a realização dos experimentos, nota-se a interdisciplinaridade de química, pois foram necessários conhecimentos de outras matérias, como física e cálculo. Neste trabalho, foram abordados conceitos sobre ligações químicas, periodicidade das propriedades dos óxidos, transformações químicas, pilhas ou células galvânicas, corrosão de metais e eletrólise. 7 1. Prática 1 – Ligações químicas 1. Introdução As ligações químicas entre dois átomos se estabelecem quando a força de união entre eles é suficiente para dar origem a um componente estável, que segundo a regra do octeto, seria o mesmo que dizer que sua camada eletrônica mais externa atingiu os oito elétrons. A grande diferença das propriedades entre os materiais como por exemplo o estado da matéria, se dá principalmente pela ligação existente entre os átomos, que, buscando a estabilidade, possuem a tendência de unirem entre si ou com outros átomos através da perda, ganho, e compartilhamento de elétrons. Com a formação da ligação, haverá uma energia de atração entre os átomos na molécula que determina sua estabilidade. Entretanto para o estudo de reações é necessário o rompimento desta ligação, que irá acontecer exclusivamente se estivermos fornecendo uma energia inicial superior a dos ligantes, tal que resulte no surgimento de novas ligações como produto. Distinguem-se em três tipos de ligações químicas: iônica, covalente e metálica. Estas por sua vez são as que possuem maior energia de atração, e consequentemente precisam de uma energia maior para rompê-las. Também encontramos as interações moleculares conhecidas como ponte de hidrogênio, Forças de London, dipolo induzido, e dipolo permanente, que apesar de serem ligadas mais fracamente, ainda assim formam compostos. A eletronegatividade é um fator determinante quanto a classificação da ligação, pois indica os elementos capazes de doar (eletropositivo) e receber (eletronegativo) elétrons, e para justificar essa propriedade, observamos que: 1. Ligação Iônica: Eletropositivo + Eletronegativo; 2. Ligação Covalente: Eletronegativo + Eletronegativo; 3. Ligação Metálica: Eletropositivo + Eletropositivo; 8 1. Objetivos Esta prática tem como objetivo compreender o comportamento das ligações em uma reação química, como também, analisar os tipos de cada ligação, a estrutura cristalina formada, as suas características, a utilização do microscópio além de colocar em prática os conhecimentos adquiridos na sala de aula. 2. Procedimento experimental Neste experimento os materiais utilizados foram: balança analítica, microscópio, chapa aquecedora, lâminas de vidro, béqueres de 100 e 250mL, conta gotas, vidro relógio, proveta, bastão de vidro, folhas de papel, fita crepe, espátulas, condutivímetro e pisseta para lavagem. Substâncias utilizadas: 1. Nitrato de prata (AgNO3) 2. Sulfato de cobre (CuSO4) 3. Permanganato de potássio(kMnO4) 4. Hidróxido de sódio(NaOH) 5. Cloreto de sódio (NaCl) 6. Sulfato de níquel (NiSO4) 7. Carbonato de potássio (K2CO3) 8. Iodeto de potássio (KI) 9. Bicarbonato de sódio(NaHCO3) Com todas as substâncias sobre a bancada, iniciamos o preparo das soluções com 10ml para 1% de cada constituinte, e nomeamos cada tubo de ensaio para seu respectivo componente. Assim, utilizando o conta-gotas efetuamos a mistura de todas as soluções possíveis sobre as laminas de vidro e as colocamos sobre uma folha de papel indicando cada reação. 1. Resultados e discussão 9 A Primeira conclusão obteve através da visualização no instante em que houve a combinação das substâncias, verificando quais permaneceriam incolores, ou que ocorreria mudança de coloração. Logo após as lâminas permaneceram em repouso por uma semana até que a solução aderisse a superfície. Levando em consideração que as misturas estivessem secas, foi possível analisar a resolução dos cristais no microscópio, e expressamos nossa conclusão através dos mesmos: 1. Reações: 1. AgNO3 ( Nitrato de Prata) 2. AgNO3 + H3BO3 = AgBO3 + H3NO3 3. AgNO3 + KMnO4 = AgMnO4 + KNO3 4. AgNO3 + NaOH = NaNO3 + AgOH 5. AgNO3 + NaHCO3 = NaNO3 +AgOH + CO2 6. CuSO4 7. CuSO4 + AgNO3 = Cu(NO3)2 + K2 SO4 8. CuSO4 + KMnO4 = CuMnO4 + KSO4 9. CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2 SO4 10. CUSO4 + 2KI = CuI2 + K2SO4 11. CuSO4 + NaHCO3 = CuCO3 + NaHCO3 12. H3BO3 (Acido Bórico) 13. H3BO3 + NaHCO3 = H2CO3 + NaHBO3 14. KH2 PO4 + AgNO3 = Ag3CO4 + KNO4 + H2O 15. KH2PO4 + CuSO4 = CuH2PO4 + K2 SO4 16. KH2 PO4 + H3BO3 = KH3BO3 + H3 PO4 17. KH2PO4 + 2KI = 2HI + k3PO4 18. KH2PO4 +KMnO4 = MnO4 + K2 H2 PO4 19. KH2PO4 + NaHCO3 = NaH2PO + K2 CO3 20. KH2PO4 + NaOH = KHPO4 +H2 O + Na 21. KI + NaHCO3 = KHCO3 + NaI 22. KH2PO4 23. KMnO4 + CUSO4 = CuMNO4 + KSO4 24. kMnO4 + H2BO3 = kMnO4 + H2BO3 25. 2KMnO4 + 2KI = 2MnO2 + I2 +4KO 26. kMnO4 + NaHCO3 = KmHCO3 + NaNO2 10 27. kMnO4 + NiSO4 = NiMnO4 + KSO4 28. KMnO4 +NaHCO3 =KMnO4+NaHCO3 29. NaOH + NaHCO3 = Na2CO3+H2O 30. NiSO4 + NaHCO3 = NiSO3 + NaHCO4 31. KI 32. KmnO4 33. NaHCO3 34. NaOH 35. NiSO4 36. CuSO4 +NiSO4 = NiSO4 + CuSO4 11 1. Imagens captadas no microscópio 1) AgNO3 – Nitrato de Prata Imagem 1.1 Imagem 1.2 12 2) AgNO3 + H3BO3 Imagem 1.3 Imagem 1.4 13 3) AgNO3 + KMnO4 Imagem 1.5 Imagem 1.6 14 4) AgNO3 + NaOH Imagem 1.7 Imagem 1.8 15 5) AgNO3 + NaHCO3 Imagem 1.9 Imagem 1.10 16 6) CuSO4 Imagem 1.11 Imagem 1.12 17 7) CuSO4 + AgNO3 Imagem 1.13 Imagem 1.14 18 8) CuSO4 + KMnO4 Imagem 1.15 Imagem 1.16 19 9) CuSO4 + NaOH Imagem 1.17 Imagem 1.18 20 10) CUSO4 + KI Imagem 1.19 Imagem 1.20 21 11) CuSO4 + NaHCO3 Imagem 1.21 Imagem 1.22 22 12)Ácido Bórico, H3BO3 Imagem 1.23 Imagem 1.24 23 13) H3BO3 + NaHCO3 Imagem 1.25 Imagem 1.26 24 14) KH2 PO4 + AgNO3Imagem 1.27 Imagem 1.28 25 15) KH2PO4 + CuSO4 Imagem 1.28 Imagem 1.29 26 16) KH2 PO4 + H3BO3 Imagem 1.30 Imagem 1.31 27 17) KH2PO4 + 2KI Imagem 1.32 Imagem 1.33 28 18) KH2PO4 +KMnO4 Imagem 1.34 Imagem 1.35 29 19) KH2PO4 + NaHCO3 Imagem 1.36 Imagem 1.37 30 21) KH2PO4 + NaOH Imagem 1.38 Imagem 1.39 31 22) KI + NaHCO3 Imagem 1.40 Imagem 1.41 32 23) KH2PO4 Imagem 1.42 Imagem 1.43 33 24) KMnO4 + H2BO3 Imagem 1.44 Imagem 1.45 34 25) 2KMnO4 + 2KI Imagem 1.46 Imagem 1.47 35 26) kMnO4 + NaHCO3 Imagem 1.48 Imagem 1.49 36 27) kMnO4 + NiSO4 Imagem 1.50 Imagem 1.51 37 28) KMnO4 +NaHCO3 Imagem 1.52 Imagem 1.53 38 29) NaOH + NaHCO3 Imagem 1.54 Imagem 1.55 39 30) NiSO4 + NaHCO3 Imagem 1.56 Imagem 1.57 40 31) KI Imagem 1.58 Imagem 1.59 41 32) KMnO4 Imagem 1.60 Imagem 1.61 42 33) NaHCO3 Imagem 1.62 Imagem 1.63 43 34) NaOH Imagem 1.64 Imagem 1.65 44 35) NiSO4 Imagem 1.66 Imagem 1.67 45 36) CuSO4 +NiSO4 Imagem 1.68 Imagem 1.69 46 2. Prática 2 – Periodicidade das propriedades dos óxidos 1. Introdução Alguns óxidos quando dissolvidos em água produzem soluções ácidas. Esses óxidos são chamados de óxidos ácidos e são alguns dos responsáveis pela chuva ácida. Outros óxidos em água produzem soluções básicas. Em geral óxidos de metais alcalinos quando dissolvidos em água produzem soluções básicas e óxidos de não-metais produzem soluções ácidas. Óxidos que produzem soluções ácidas ou básicas são anfóteros. Este experimento tem como objetivo verificar se alguns óxidos são ácidos, básicos ou anfóteros relacionando essas características com a posição de cada oxido na tabela periódica, com isso espera-se que no final do experimento possa-se haver conhecimento de como a tabela periódica pode ser usado para prognosticar as propriedades de óxidos. 2. Fundamentação teórica Óxidos são substâncias que possuem oxigênio ligado a outro elemento químico, eles são compostos binários, isto é, são substâncias formadas pela combinação de dois elementos, do qual o oxigênio sempre deve ser o mais eletronegativo. Portanto, nos compostos CO2, SO2, Na2O, Fe2O3 e ZnO, entre outros, notamos a presença do elemento oxigênio ligado a mais um outro elemento. Como o flúor (F) é o único elemento mais eletronegativo que o oxigênio (O), o composto OF2 não pode ser caracterizado como um óxido. Os óxidos anfóteros são óxidos de metais de transição e semi- metais, que apresentam número de oxidação igual a 3+ ou 4+, capazes de reagir tanto com ácidos quanto com bases, fornecendo sal e água. Por possuírem propriedades intermediárias entre os óxidos ácidos e os óxidos básicos, podem se comportar como óxidos ácidos e como básicos. Dependendo do metal ligado ao oxigênio pode haver predominância do caráter ácido ou básico. O caráter ácido do óxido aumenta à medida que 47 seu elemento formador aproxima-se, na tabela periódica, dos não-metais, óxidos ácidos se formam a partir da reação com água originando ácidos. O caráter básico do óxido aumenta à medida que o elemento formador aproxima-se dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, nesse caso a reação é com bases levando à formação de sal e água. A estrutura dos óxidos anfóteros pode ser iônica ou molecular. A chuva ácida é um dos grandes problemas ambientais da atualidade. Esse fenômeno é muito comum nos centros urbanos e industrializados, onde ocorre a poluição atmosférica decorrente da liberação de óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono (CO2) e do dióxido de enxofre (SO2), sobretudo pela queima do carvão mineral e de outros combustíveis de origem fóssil. O dióxido de carbono, o óxido de nitrogênio e o dióxido de enxofre reagem com as partículas de água presentes nas nuvens, sendo que o resultado desse processo é a formação do ácido nítrico (HNO3) e do ácido sulfúrico (H2SO4). Ao se precipitarem em forma de chuva, neve ou neblina, ocorre o fenômeno conhecido como chuva ácida, que, em virtude da ação das correntes atmosféricas, também pode ser desencadeada em locais distantes de onde os poluentes foram emitidos. Principais Óxidos e suas utilizações: 1. Peróxidos: na indústria são usados como clarificadores (alvejantes) de tecidos, polpa de celulose, etc. Para essas utilizações sua concentração é superior a 30% de peróxido de hidrogênio. A solução aquosa com concentração de 3% de peróxido de hidrogênio, popularmente conhecida como água oxigenada, é usada como antisséptico e algumas pessoas a utilizam para a descoloração de pelos e cabelos. 2. Dióxido de silício: é o óxido mais abundante da crosta terrestre, ele é um dos componentes dos cristais, das rochas e da areia. 3. Óxido de Cálcio (CaO): Obtido a partir da decomposição do calcário, é usado na agricultura para diminuir a acidez do solo e também na preparação de argamassa na construção civil. 48 4. Óxido Nitroso (N2O): Conhecido como gás hilariante, esse óxido inalado em pequena quantidade provoca euforia, mas pode causar sérios problemas de saúde; é utilizado como anestésico. 5. Dióxido de Enxofre (SO2): É usado para a obtenção de ácido sulfúrico e no branqueamento de óleos alimentícios, entre outras aplicações. É um dos principais poluentes atmosféricos; em dias úmidos, combina-se com o vapor de água da atmosfera e origina a chamada chuva ácida. 6. Monóxido de Carbono (CO): Usado para obter certos produtos químicos e na metalurgia do aço. É normalmente o principal poluente da atmosfera das zonas urbanas; inalado combina com a hemoglobina das hemácias do sangue, neutralizando-as para o transporte de gás oxigênio no organismo. 49 1. Materiais 1. Balança Analítica A balança analítica (figura 1) é normalmente utilizada em laboratórios para obter resultados com alta precisão. Ela é especialmente empregada na medição de massas em análises químicas e em análises sob certas condições ambientais. A principal vantagem de uma balança analítica é grau de precisão nos resultados. Para se ter uma ideia, uma balança analítica pode pesar com precisão de 0,1 micrograma à 0,1 miligrama, já uma balança semi-analítica, tem precisão até 0,001 g. A balança analítica é utilizada nos setores farmacêutico, alimentício, industrial, metrológico, entre outros. Figura 2.1 – Balança Analítica Nunca se deve colocar os materiais diretamente no prato da balança, mas sim em recipientes adequados para esse fim; manter a balança sempre limpa, os materiais a pesar deverão estar à temperatura ambiente; no final da pesagem50 deve limpar-se a balança e a área circundante com um pano macio; após a determinação da massa, levar a balança a zero. 2. pHmetro O pHmetro (figura 2) ou medidor de pH é um aparelho usado para medição de pH. Constituído basicamente por um eletrodo e um circuito potenciômetro. O aparelho é calibrado de acordo com os valores referenciado em cada soluções de calibração. Para que se conclua o ajuste é então calibrado em dois ou mais pontos. Normalmente utiliza-se tampões de pH 7,000 e 4,005. Uma vez calibrado estará pronto para uso. A leitura do aparelho é feita em função da leitura da tensão (usualmente em milivolts) que o eletrodo gera quando submerso na amostra. A intensidade da tensão medida é convertida para uma escala de pH. O aparelho faz essa conversão, tendo como uma escala usual de 0 a 14 pH. Seu uso é comum em qualquer setor da ciência que trabalhe com soluções aquosas. É utilizado na agricultura, tratamento e purificação da água, fabricação de papel, indústria petroquímica, na produção e desenvolvimento de medicamentos, fabricação de alimentos, entre outros.1 Figura 1.2 – pHmetro 3. Vidro de relógio 51 Os vidros de relógio (figura 3) são pratos de vidro de fundo redondo. Têm múltiplas aplicações no laboratório como para pesagem de reagentes, como pesar pequenas quantidades de substâncias, evaporar quantidades de soluções e ainda cobrir demais recipientes. Figura 2.3 - Vidros de relógio 4. Bastão de vidro O bastão de vidro (figura 4) é um instrumento oco de vidro utilizado para agitar soluções e transferir líquidos de diferentes recipientes. Figura 2.4 - Bastões de vidro 5. Proveta de 10 e 100 ml 52 A proveta (figura 5) é um instrumento preciso e, portanto, altamente recomendado para medição de líquidos. Possui uma escala de volumes razoavelmente rigorosa. Pode ser fabricada em vidro ou plástico, com volumes que normalmente variam entre 1 e 2000 mililitros. Figura 2.5 - Béqueres 6. Béqueres de 100 e 250 ml O béquer (figura 6) é um recipiente simples geralmente de formato cilíndrico com fundo chato e um bico em sua parte superior. Eles são graduados, oferecendo medidas pouco precisas. Não há um tamanho padrão para esses materiais, podendo medir volumes muito pequenos, de poucos mililitros, até volumes maiores, como vários litros. Resistem ao aquecimento, resfriamento e ataques de produtos. 53 Figura 2.6 - Béqueres 7. Três tubos de ensaio médios Os tubos de ensaio (figura 7) são recipientes de vidro alongados e cilíndricos, comumente usados em experiências com pouco volume. Os tubos de ensaio podem ser aquecidos. O diâmetro da abertura geralmente fica entre 1 e 2 centímetros, e 5 a 20 cm de comprimento. Geralmente possuem um borda mais grossa na abertura, o que facilita o despejo do seu conteúdo em outro recipiente. Figura 2.7 - Tubos de ensaio 8. Rolhas para tubos de ensaio As rolhas para tubos de ensaio (figura 8) impedem vazamentos e previnem a entrada de contaminantes na solução, o que é útil para quando os cientistas precisam agitar o conteúdo de um tubo de ensaio. 54 Além disso, essas rolhas ajudam a manter o laboratório seguro, pois impedem que os produtos químicos emitam gases nocivos no ar ou causem danos à pele das pessoas. Figura 2.8 - Rolha em tubo de ensaio 9. Suporte para tubos de ensaio Figura 2.9 - Suporte para tubo de ensaios 10. Espátula de porcelana As espátulas são instrumentos de laboratório, geralmente com uma das pontas na forma de colher e a outra na forma de espátula. Servem, basicamente, como um instrumento para retirar pequenas quantidades de reagentes, geralmente solídos, ou mesmo para transferência da substância para a análise em lâminas. Em geral, são resistentes à ácidos, bases e substâncias corrosivas. A vantagem da espátula de porcelana 55 (figura 10) em relação a de metal é que ela é inerte, e portanto, não contaminando amostras. Figura 2.10 - Espátula de porcelana 11. Colher dobrada Figura 2.11 - Colher dobrada 12. Bico de Bunsen O bico de Bunsen (figura 12) é um dispositivo amplamente usado em laboratórios científicos para aquecer substâncias. É utilizado na esterilização de pequenos objetos, para aquecer produtos químicos, polir a fogo vidros quebrados e para muitas outras finalidades. Basicamente, um bico de Bunsen é um queimador de gás de pequeno porte com uma chama ajustável, onde pode-se manipular a quantidade de gás e ar. 56 Figura 2.12 - Bico de Bunsen 2. Reagentes 1. Óxido de Magnésio (MgO) Óxido de magnésio (figura 13) é um pó branco, leve, pouco solúvel em água, inodoro e com leve sabor alcalino, que ocorre naturalmente como magnésia. Pode causar irritação nos olhos e no trato respiratório. Massa molar: 40.3 g/mol. Densidade: 3.58 g/cm³. Ponto de Fusão: 2800 ºC. Ponto de Ebulição: 3600 ºC. Figura 2.13 - Óxido de Magnésio 57 2. Óxido de chumbo II (PbO) O litargirio, nome comercial do óxido de chumbo II (Figura 11), com grau de pureza de 99,8% é um sólido, na forma de pó, insolúvel em água, sem cheiro, e altamente tóxico. É usado principalmente na indústria para refinamento de óleos, separação de ouro e prata na mineração, produção de tintas, esmaltes, vernizes, vulcanização da borracha, e na fundição de vidros e cerâmicas, de fórmula química PbO, apresenta um ponto de fusão de 886 ºC. Este composto é anfotérico, dissolvendo-se nos ácidos para formar sais de chumbo (II) e nas bases para formar plumbatos. Existem duas formas cristalinas deste composto: litargério e massicote. Figura 2.14 - Os dois tipos de óxido de chumbo (II) 3. Hidróxido de sódio (NaOH) O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química) na fabricação de papel, tecidos, detergentes, alimentos e biodiesel. Também usado para desobstruir encanamentos e sumidouros pelo fato de ser corrosivo. É produzido por eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio (salmoura). Ponto de fusão: 322 ºC. Ponto de ebulição: 1388 ºC. Densidade: 2.13 g/cm3. O manuseio do hidróxido de sódio deve ser feito com total cuidado, pois apresenta um quadro considerável de danos ao homem. Se for ingerido, 58 pode causar danos graves e as vezes irreversíveis ao sistema gastrointestinal, e se for inalado pode causar irritações, sendo que em altas doses pode levar à morte. O contato com a pele também é um fato perigoso, pois pode causar de uma simples irritação até uma úlcera grave, e nos olhos pode causar queimaduras e problemas na córnea ou no conjuntivo. Em casos de contato com o hidróxido de sódio, deve-se colocar a região exposta em água corrente por 15 min e procurar ajuda médica; se for ingerido deve-se dar água ou leite à vítima sem provocar vômito na mesma; se for inalado levar a vítima para um local aberto para que possa respirar. Figura 2.15 - Hidróxido de Sódio 4. Enxofre (S) O Enxofre é um não metal amarelo claro, inodoro, pertencente ao grupo 16 da tabela periódica. É insolúvel em água, mas apresenta solubilidade em dissulfeto de carbono (CS2). O enxofre é essencial à vida, importante matéria prima na formação de ácido sulfúrico (H2SO4), um dos principais reagentes químicos utilizadoindustrialmente. Seu estado físico é sólido quando se encontra a uma temperatura de 20ºC e pressão de 1 atm. Possuí uma coloração amarelada, é um mal condutor de calor e eletricidade além de ser quase inodoro. É insolúvel em água, porém apresenta solubilidade em dissulfeto de carbono. Um de seus 59 compostos mais conhecidos é o dióxido de enxofre (SO2), um dos responsáveis pelo surgimento de chuvas ácidas. Sua massa molar é de 223.19 g/mol, sua densidade é de 9,53 g/cm3 e seu ponto de fusão e ebulição são respectivamente 888 °C e 1470 °C. Figura 2.16 - Enxofre em pó 5. Fenolftaleína A fenolftaleína (figura 17) é um indicador de pH com a fórmula C20H14O4. Apresenta-se normalmente como um sólido em pó branco ou em solução alcoólica como um líquido incolor. É insolúvel em água, porém solúvel em etanol (álcool etílico). Utilizada frequentemente em titulações, na forma de suas soluções alcoólicas, mantém-se incolor em soluções ácidas e torna-se cor-de-rosa em soluções básicas. Massa molar: 318,323 g/mol. Densidade: 1,277 g/cm3. Ponto de fusão: 262,5 °C. 60 Figura 2.17 - Colorações e Estrutura molecular da fenolftaleína em meio ácido e básico 6. Metilorange O metilorange (MO) é um indicador de pH frequentemente usado em titulações por causa de sua clara mudança de coloração na faixa de pH medianamente ácido. Diferentemente de um indicador universal, o alaranjado de metila não tem um largo espectro de mudança de cores, mas tem um ponto final bem definido. Sua fórmula química é C14H14N3O3SNa quando se apresenta na forma de sal de sódio. Em uma solução começando a se tornar menos ácida, o alaranjado de metila tornar-se-á de vermelho para laranja, e caso o processo continue, para amarelo. Processo inverso ocorre para uma solução aumentando em acidez. Massa molar: 327.33 g/mol. Densidade: 1.28 g/cm3. Figura 2.18 - Estrutura e aparência do metilorange 7. Água destilada 61 A água destilada consiste numa água quimicamente pura, isto é, purificada por destilação de modo a eliminar os sais nela dissolvidos e outros compostos. Figura 2.2 – Água destilada 62 3. Procedimento experimental O experimento é divido em duas partes, na primeira parte foi feito: De inicio foram usados três béqueres de 100 mL para montar um sistema, no primeiro foi colocado uma solução de 10 mL de água destilada e 0,108 gramas de MgO, no segundo foi colocado 10 mL de água destilada e 0,102 gramas, por fim foi colocado no ultimo béquer com 20 mL de água destilada. Logo após com o pHmetro foi medido o pH das soluções, foi identificado os três tubos de ensaio, no tubo 1 foi colocado 10 mL de água destilada, no tubo 2 foi colocado a solução MgO e no tubo 3 foi colocado a solução de CaO. Em cada tubo foi adicionado duas gotas de fenolftaleína, os tubos foram tampados e agitados. Os resultados devem ser apresentados em uma tabela. Já na parte na parte dois foi buscado simular a chuva ácida ilustrando a formação de um dos óxidos ácidos responsáveis pela chuva ácida e essa ação sobre a vegetação. No inicio em um béquer de 250 mL foi colocado 100 mL de água destilada e 2 gotas de indicador metil orange, então foi misturado, no frasco de vidro com colher dobrada foi fixado na parte superior um hibisco vermelho, logo após foi transferido a mistura do de água destilada para o frasco de vidro com colher dobrada. Então foi pesado 0,6 gramas de enxofre em pó e foi transferido para a colher da tampa do frasco, logo após o enxofre foi aquecido pelo bico de bunsen até que entrou em fusão, quando começou a formar vapores rapidamente foi fechado o frasco com a tampa, então foi agitado para que a solução ficasse homogenia a mistura gás-liquido e foi observado as mudanças no interior do liquido. Um dia depois foi medido o ph da mistura e foi observado novamente o hibisco. 63 4. Resultados e discussão A primeira parte do relatório foi basicamente o calculo do pH das substancias envolvidas, usando o pHmetro e a fenolftaleína, a fenolftaleína tem como característica mudar a coloração dependendo do meio em que se encontra, quando o pH é menor que 8 a solução com fenolftaleína fica incolor, quando ela se encontra de 8 a 10 ela torna-se rosa, e quando entre 10 e 12 receve a cor carmim ou roxa. Utilizando a fenolftaleína chegou nas colorações que podem ser vistas na figura abaixo: Figura 2.19 – soluções com fenolftaleína As reações que ocorrem durante a adição das substancias na água destilada são: - C20H14O4. H2O (Água destilada e Indicador Fenolftaleína) - H2O + MgO → Mg(OH)2 (Água destilada + Óxido de Magnésio – Forma um sal de característica básica e forte) 64 - H2O + PbO → Pb(OH)2 (Água destilada + Óxido de Chumbo II – Forma um sal de característica básica e fraca) Com base nas equações pode-se notar que as substancias tem tendência a serem básicas, na tabela abaixo estão apresentados os resultados que foram coletados pelo pHmetro e é pela fenolftaleína: TABELA DE RESULTADOS Oxido usado Cor (indicador) PH Natureza do óxido Água destilada Incolor 7,03 Anfótremo MgO Rosa claro 11,11 Básico CaO Rosa escuro 13,16 Básico Tabela 2.1 – tabela de resultados de pH Na segunda parte do experimento conseguiu notar-se os estragos que substâncias como óxidos podem causar em algo vivo como uma vegetação, no caso a flor de hibisco, como citado no procedimento a reação ocorreu dentro do frasco onde 0,6 gramas de enxofre foram queimados, essa queima fez com que desencadeasse as seguintes reações: - S(g) + O2(g) → SO2(g) - SO2(g) + ½ O2(g) → SO3(g) - SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) (Ácido) - SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) (Ácido) A flor foi murchada devido a ação desses ácidos que se formaram dentro do pote, a acides do pote pode ser comprovada pelo indicador alaranjado de metila que foi colocado no pote, esse indicador quando em um pH menor que 65 3,1 fica vermelho, enquanto quando acima de 4,4 fica amarelo, na foto abaixo podemos notar que o indicador evidencia a característica ácida da solução: Figura 2.20 – Pote com indicador Com isso fica evidenciado que o pH era baixo, o que era esperado uma vez observada as reações que possuem compostos declaradamente ácidos, esses ácidos são responsáveis pela alteração na flor que pode ser observada a seguir na imagem: Figura 2.21 – Flor retirada do pote e flor normal 66 Existem três formas de que os gases químicos lançados na atmosfera podem se apresentar, uma delas é a nevoa que se observou no experimento, essa nevoa foi formada por óxidos de enxofre que agiram com a água atmosférica para formar ácido sulfúrico, essa ácido sulfúrico é o responsável pelas mudanças na flor. A mudança da aparência da flor tem como responsável o ataques dos ácidos, primeiramente ele murcha pelo fato de haver desidratação, que tem como responsável a mistura gás-liquido, depois com a formação dos ácidos a planta começou a perder suas cores e murchar, essas mudanças evidenciaram como é as consequências de uma chuva ácida em pequena escala. 67 1. Prática 3 – Transformações químicas 1. Introdução A todo o momento no universo, ocorrem diversas mudanças/transformações nos estados da matéria. Essas transformações foram estudadas desde alquimistas da antiguidade, até os químicos modernos. Nas bases da alquimia se sustentava uma lei, chamada de lei da troca equivalente.Ela impõe a teoria de que para se ganhar alguma coisa, é necessário sacrificar alguma outra coisa do mesmo valor. Por isso vários alquimistas buscaram em suas vidas pela Pedra Filosofal, na qual poderia se obter grandes resultados sem se dar algo considerável em troca, com ela, eles achavam conseguir transformar algum metal de pouco valor em ouro, criar animais mistos (quimeras) e também o elixir da vida, que poderia prolongar a vida de qualquer ser indefinidamente. Na química moderna/contemporânea se baseia a chamada lei de Lavoisier, que fundamenta a lei da conservação das massas, uma lei muito conhecida pela frase que a impõe que foi dita pelo químico Antoine Lavoisier. “ Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.” Lei da Conservação das Massas A lei da conservação das massas é utilizada no balanceamento de reações químicas. Todos os átomos presentes do lado esquerdo são reagentes e todos os átomos do lado direito são produtos. Mesmo que eles tenham mudado de número de oxidação (nox), de estado físico ou tenham se espalhado para formar mais de uma espécie diferente. A quantidade de matéria total deve permanecer a mesma, já que nenhum átomo foi criado e nem consumido. Reagentes → Produtos 68 Nessas equações devem estar apresentadas as formulas dos compostos, o estado físico da matéria aos quais se encontram e estarem na devida proporção estequiométrica. 2. Fundamentação teórica Reações de síntese ou adição Reação de Síntese ou Adição: É aquela em que duas substâncias reagem originando um único produto. A + B → C Exemplo: Reação de formação do dióxido de carbono (gás carbônico), a partir de dois reagentes, o carbono e o gás oxigênio. Reações de decomposição Reação de decomposição: O inverso da de Síntese, uma única substância origina duas ou mais. A → B + C Exemplo: Nos airbags acionados, ocorre a rápida decomposição de um composto de sódio (NaN3(s)), produzindo gás nitrogênio e sódio. 2 NaN3 (s) → 2 N2 (g) + 2 Na(s) Reações de dupla troca Reações de dupla troca: duas substâncias compostas reagem originando outras duas. AB +XY → AY + XB Exemplo: Reação entre sulfato de cobre e hidróxido de sódio resultando em precipitado azul de hidróxido de cobre. CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2 Reações de simples troca 69 Reações de simples troca: Uma substância composta reage com uma simples e geram outras duas substâncias compostas e simples. A +XY → AY + X Exemplo: Reação de ácido clorídrico com zinco liberando gás hidrogênio (efervescência). Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Reações de Oxirredução Reações de Oxirredução: São as que envolvem perda (oxidação) ou ganho (redução) de elétrons. Exemplo: Na fotossíntese, reação realizada pelas plantas clorofiladas, as moléculas de clorofila utilizam energia solar para produzir gás oxigênio. 6 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + C6H12O6 Nesta reação o oxigênio sofreu uma oxidação, pois seu Nox (número de oxidação – carga elétrica das espécies químicas) aumentou, ou seja, ele perdeu elétrons. Já o hidrogênio reduziu, ou seja, ele ganhou elétrons. Reações com Óxidos: Óxidos são compostos binários, isto é, formados por dois elementos, sendo que o oxigênio é o mais eletronegativo entre eles. Óxido básico + Ácido → Sal + H2O: O óxido básico apresenta caráter iônico, em que o metal terá geralmente carga +1 e +2. Ao reagir com a água, origina bases. E ao reagir com ácidos, origina sal e água. Exemplos: Na2O + H2O → 2NaOH Na2O + 2HNO3 →2NaNO3 + H2O Óxido ácido + Base → sal + H2O: O óxido ácido apresenta caráter covalente, e geralmente é formado por ametais. Ao reagir com a água, origina ácidos. E ao reagir com bases, origina sal e água. Exemplos: SO2 + H2O →H2SO3 SO2 + 2KOH →K2SO3 + H2O 70 Óxido básico + Óxido ácido → Sal: Neste caso, o cátion do óxido básico reage com o óxido ácido formando um sal. 3. Procedimento experimental Como estamos trabalhando com compostos perigosos, deve se tomar o máximo de cuidado ao manuseá-los, afim de evitar queimaduras, irritações ou outros problemas de saúde mais graves. 1. Lixiviação do Alumínio a) Em um béquer de 100 mL, preparar solução aquosa de HCl, na proporção de 1:4 com água destilada, ou seja, 10 mL de HCl misturado com 40 mL de água. Identificar o béquer. HCl(aq) + H2O(aq) H3O+(aq) +Cl-(aq) É uma reação de dupla troca, pois dois compostos reagiram formando um novo composto e liberando o resto, onde o íon hidrogênio faz protonação e se liga a molécula de H2O formando o íon H3O+ e o íon Cl-. Em um béquer de 100 mL, preparar solução aquosa de NH4OH, na proporção de 1:4 com água destilada, ou seja, 10 mL de NH4OH misturado com 40 mL de água. Identificar o béquer. NH4OH(aq) + H2O(l) NH3(g) + 2H2O(l) É uma reação de adição, pois dois compostos reagiram formando um novo composto e liberando o resto, antes dessa reação ocorre outra, NH4OH se separa formando NH3 e H2O. NH4OH(aq) NH3(g) +H2O(l) Imergir uma barra de zinco em uma solução aquosa de HCl (volume? Concentração?). Observar o fenômeno. Ocorre uma reação de simples troca, onde uma substância composta reage com uma simples, formando outra substância composta e outra simples, representada na equação balanceada a seguir. Zn2(s) + 2HCl(aq) 2ZnCl(s) + H2(g) 71 Imergir uma barra de zinco em uma solução aquosa de CuSO4 (volume?Concentração?). Observar o fenômeno. Ocorre uma reação de simples troca segundo a equação: Zn2 (s) + CuSO4 ZnSo4 +Cu Balanceando a equação fica: Zn2(s) + 2CuSO4 2ZnSO4 + Cu2 Preparar 20 mL de soluções aquosas a 10% de hidróxido de sódio e sulfato de cobre. Ocorre uma reação de dupla troca onde dois compostos reagem formando outros dois compostos, representadas na equação a seguir. NaOH + CuSO4 NaSO4 +CuOH 2. “Fogo no Gelo” Nesta experiência utilizaremos um recipiente de metal, carbeto de cálcio, gelo e fósforos. Depositamos o gelo seco dentro do recipiente, então colocamos uma pedra de carbeto de cálcio, logo é observado a formação de gás. Após feito isso acendemos o fósforo e fizemos com que o gás que se sai da lata se inflame (por isso a importância de fazer esta experiência em um ambiente aberto), que passa a impressão que o gelo está pegando fogo. 3. Produção do Acetileno Na produção do acetileno utilizamos os seguintes materiais e regentes: vidros relógio, béqueres de 100 ml, tubos de ensaio, balança, mangueira para a retirada de gás, Alumínio, algumas soluções como KMnO4 (Permanganato de potássio) e lugol, ácido clorídrico (HCl), carbeto de cálcio(CaC2) e água. Primeiro enumeramos os tubos de ensaio e apoiando-as no suporte de tubos de ensaios. Em seguida montamos o sistema conforme a figura ao lado para a produção do acetileno. 72 Adicionamos água até 1/3 de volume nos tubos 1 e 2 e também uma gota de solução de KMnO4 ,sendo que o tubo 1 foi utilizado para controle da coloração inicial, sem reação. Logo depois nos tubos 3 e 4 colocamos uma gota de solução de lugol e adicionamos água até 1/3 do volume dos mesmos, dessa vez o tubo 3 foi utilizado como solução de controle. No próximo tubo adicionamos água até 1/3 de seu volume, colocando apenas uma pedra de carbeto de cálcio no mesmo e imediatamente o fechamos com a rolha contendo o tubo de látex. Pesamos a pedra selecionada e fizemos os cálculos estequiométricos e logo após, com o gás liberado devido a reação no tubo (acetileno), borbulhamos talgás no tubo 2 e quando observamos a mudança na coloração da mesma, passamos a borbulhar o gás produzido no tubo 4. Na segunda parte do experimento pesamos um copo de Béquer de 100 mL seco e limpo e anotamos seu peso, o mesmo foi feito com um pedaço de alumínio. Em seguida preparamos uma solução de 5 mL de água e 5mL de HCl no Béquer que também foi pesado. Nessa solução colocamos o pedaço de alumínio e anotou-se o tempo necessário para o seu desaparecimento. Depois aquecemos a solução formada no chapa aquecedora até a evaporação total do líquido, esperamos esfriar e pesamos o béquer com o resíduo resultante, anotando seu peso. 4. Resultados e discussão Etapa I: Lixiviação do Zinco 73 Foi quantificada a massa da placa de zinco e após cada imersão em ácido clorídrico a massa era quantificada novamente. Adicionamos 10ml de HCl com 40ml de H2O, e obtemos a equação: Zn2(s) + 2HCl(aq) 2ZnCl(s) + H2(g). Percebe-se que imediatamente a molécula de HCl se separa e o cloro se liga com o zinco, e que gás hidrogênio é liberado. Esperamos a temperatura da mistura alcançar 19°C e iniciou-se a medição do tempo e a massa foi quantificada a cada 2 minutos. A massa inicial é de 0,826g. Tempo (s) Temperatura(°C) Massa inicial(m) Massa final Δ Massa 0-120 19 0,826 0,825 0,001 120-240 19 0,825 0,822 0,003 240-360 19 0,822 0,819 0,003 360-480 19 0,819 0,818 0,001 Tabela 3.1- Massa de zinco nos períodos medidos Etapa II: Fogo no gelo Da reação entre o carbureto e o gelo ocorre a formação de acetileno e hidróxido de cálcio, após o derretimento do gelo, a água reage com o carbureto como mostra a seguinte reação: CaC2(s) + H2O(l) --> C2H2(g) + Ca(OH)2 Logo após fizemos a combustão do gás acetileno, dada pela reação a seguir: C2H2 + 3O2 --> 2CO2 + H2 Etapa III: Acetileno 74 Em um tubo de ensaio o CaC2 reagiu a água, e a solução começou a ganhar uma cor rosada. Essa mudança ocorre devido a liberação do gás acetileno e a produção do hidróxido de cálcio que precipita e deixa a solução escura. De acordo com a reação a seguir: CaC2(s) + 2H2O(l) -> C2H2 (g) + 2Ca(OH)2 O acetileno se oxida em contato com a solução, mudando a coloração, passando de violeta para marrom, como mostra a reação a seguir: 2C2H2 (g) + 5MnO4 (s) -> 4CO2 (g) + 2H2O(l) + 5MnO2 (s) Figura 3.1 - Produção de Acetileno. 75 1. Prática 4 – Células galvânicas ou Pilhas 1. Fundamentação teórica Uma corrente elétrica pode provocar uma reação química ou, uma reação química pode produzir uma corrente elétrica. A relação entre estes dois fenômenos é estudada por um ramo da química chamado eletroquímica. Células galvânicas Quando um pedaço de zinco metálico é mergulhado em uma solução de CuSO4, o Zn é oxidado a íons Zn2+ e os íons Cu2+ são reduzidos a cobre metálico. Zn(s) + Cu2+(aq) ------> Zn2+(aq) + Cu(s) Os elétrons são transferidos diretamente em solução do agente redutor (Zn) para o agente oxidante (Cu2+). Se separarmos fisicamente o agente oxidando do agente redutor, a transferência de elétrons pode ocorrer por um meio condutor exterior (um fio metálico). À medida que a reação progride, estabelece-se um fluxo contínuo de elétrons e, portanto, produz-se eletricidade (isto é, produz-se trabalho elétrico tal como a força motriz de um motor elétrico). O dispositivo experimental usado para produzir eletricidade a partir de uma reação espontânea é designado por célula galvânica ou célula voltaica, em homenagem aos cientistas italianos Luigi Galvani e Alessandro volta, que construíram as primeiras versões do dispositivo. Por definição, em uma célula galvânica, o eletrodo onde ocorre a oxidação é chamado ânodo e o eletrodo onde ocorre a redução é o cátodo. Para a célula de Daniell, as reações de oxidação e de redução nos eletrodos designadas reações de semicélula são: Eletrodo de Zn (ânodo): Zn(s) ------> Zn2+(aq) + 2e- Eletrodo de Cu (cátodo): Cu2+(aq) + 2e- -------> Cu(s) A não ser que as duas soluções estejam separadas uma da outra, os íons Cu2+ reagirão diretamente com a barra de zinco : Cu2+(aq) + Zn(s) ------> Cu(s) + Zn2+(aq) não havendo produção de trabalho elétrico útil. 76 Para completar o circuito elétrico, as soluções têm de ser ligadas entre si por um meio condutor pelo qual os cátions e os ânions possam se mover de um compartimento para o outro esta exigência é satisfeita por uma ponte salina, a qual, na sua forma mais simples, é um tubo em U invertido que contém uma solução eletrolítica inerte, como KCl ou NH4NO3, cujos íons não reagirão com os outros íons em solução ou com os eletrodos. No decorrer da reação redox global, os elétrons fluem no circuito exterior pelo fio condutor do ânodo (eletrodo de Zn) para o cátodo (eletrodo de Cu). Na solução, os cátion (Zn2+, Cu2+ e K+) se moverão na direção do cátodo, ao passo que os ânions (SO42- e Cl-) se moverão na direção do ânodo. Na ausência da ponte salina que liga as duas soluções, a formação de carga positiva no compartimento anódico (devido à formação de íons Zn2+) e de carga negativa no compartimento catódico (originada quando alguns íons Cu2+ são reduzidos a Cu) impediria rapidamente a célula de operar. Diagrama de célula Chama-se de diagrama de célula a notação convencional usada para representar as células galvânicas. Para a célula de Daniell,e considerando que as concentrações dos íons Zn2+ e Cu2+ são 1 molar, o digrama da célula é Zn(s) Zn2+ (1 M) Cu2+ (1 M) Cu(s) Potencial padrão de redução O potencial padrão de redução definido como o potencial associado à reação de redução que ocorre em um eletrodo quando todos os solutos possuem concentração 1 M e todos os gases estão a 1 atm. Portanto, o potencial padrão de redução do eletrodo de hidrogênio é zero. O eletrodo de hidrogênio é chamado de eletrodo padrão de hidrogênio (EPH). Por convenção, a Força eletromotriz da célula, E°célula, é o resultado da contribuição anódica e da contribuição catódica e é dada por E° célula = E° cátodo - E° ânodo Eq. (1) 77 2. Procedimento experimental 1. Materiais utilizados 1. Béqueres de 250 mL; 2. Provetas ; 3. Bastões de vidro; 4. Vidros de relógio; 5. Espátulas ; 6. Tubo em U (pedaço de mangueira para a ponte salina); 7. Pinças; 8. Dois multímetros com cabos ponta “jacaré”; 9. Algodão; 10. “Bombril”(para lavagem); 11. Eletrodos(Ferro, cobre e zinco); 1. Reagentes 12. Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O); 13. sulfato de zinco (ZnSO4.7H2O) ; 14. sulfato de ferro (FeSO4.7H2O); Inicialmente calculou-se todas as massas necessárias para usar em 100mL de solução. Posteriormente, misturou-se, com o auxílio do bastão de vidro, cada sulfato em um béquer. Para fazer a montagem das pilhas lavamos com muito cuidado todos os eletrodos a fim de eliminar toda impureza que poderia contaminar a solução. Em seguida, com ajuda da tabela de potenciais, ligamos os polos do “jacaré” conforme seus eletrodos. Mergulhou-se os eletrodos junto com jacaré em suas respectivas soluções, foi montada a ponte salina e ligada nos dois béqueres. Ao ligar-se o multímetro obtivemos um potencial medido em volts, ou seja, a diferença potencial ou tensão da célula. Com tudo pronto, foi anotado o valor do potencial até a sua estabilização de 2 em 2 minutos . 78 1. Equação de Nernst E= E° - (RT/nF) * ln ([ni2+]/[cu2+]) R= 8,315 , T= 273,2 + °C , F= 96485 2. Resultados e discussão 1. Pilha de Cobre e Níquel Reação de redução: Cu+2(aq) + 2e− → Cu0(s) [E0=+0,342 V] Reação de oxidação: Ni0(s) → 2e− + Ni+2(aq) [E0=+0,257 V] ______________________________________________ Reação Global: Cu+2(aq) + Ni0(s) → Cu0(s) + Ni+2(aq) [E0=+0,599 V] Por meio desta equação acima e da tabela de potenciais, tornou-se possível calcular o potencial padrão para a pilha de Cu|Ni de valor E0=+0,599 V. Tendo em mãos este valor, o da temperatura do local e as concentrações do ânodo e cátodo, foi possível descobrir o potencial desta célula utilizando a equação de Nernst. 𝑬 = 𝑬𝟎 − 𝑹𝑻 𝒏𝑭 𝒍𝒏𝑲 𝐸0= Potencial padrão. R = Constante universal dos gases. T = Temperatura do ambiente (220𝐶 = 295,2𝐾 ). n = Número de elétrons da equação. 79 F = Carga de um mol de elétrons. K = Concentração. Concent. Ânodo(M) Concent. Cátodo(M) Temperatura (C) Potencial Teórico (V) Potencial Exper. (V) 1 1 22 0,599 0,174 0,006 1 22 0,644 0,145 0,006 0,1 22 0,634 0,148 0,006 1 10 0,661 0,1 0,006 0,1 10 0,693 0,090 Tabela 4.1 - Potenciais para condições diferentes. Os valores foram todos calculados pela equação de Nernst, alterando suas concentrações e temperatura. A solução de 𝑁𝑖𝑆𝑂4 em água foi resfriada em uma geladeira até alcançar os 100𝐶 e assim ligada ao sistema de pilhas novamente. Ao avaliar os dois valores percebe-se uma enorme diferença em seus potenciais e ao que era esperado, a explicação disto é: 1. A placa de Níquel do laboratório não ser puramente de níquel, e sim uma liga; 2. O prazo de validade do 𝑁𝑖𝑆𝑂4 já passar de 10 anos; 3. Vazamento de água da ponte salina; 4. A liga de Níquel provavelmente atuou como cátodo ao invés de ânodo, mudando assim todo potencial que era esperado 80 Imagem 4.1 – Célula galvânica. A massa inicial da barra de Níquel e Cobre eram respectivamente de 3,300g e 12,554g. Ao fim do experimento os valores foram de 3,304 e 12,552. Porém o esperado era de que a massa do Cobre fosse aumentada, pois o mesmo sofre redução, o mesmo acontece com o Níquel que ao invés de perder massa acabou aumentando sua massa. A explicação disso foi descrita logo acima, a liga de Níquel se reduziu ao invés de oxidar. 1. Pilha de Zinco e Ferro Inicialmente foi feito o estudo da equação de oxirredução envolvendo Ferro e zinco, chegando-se na equação. Reação de oxidação: 𝑍𝑛(𝑠) → 2𝑒− + 𝑍𝑛+2 𝐸0 = 0,762 𝑉 Reação de redução: 𝑒− + 𝐹𝑒+3 → 𝐹𝑒+2 𝐸0 = 0,771 𝑉 Equação Global: 𝑍𝑛(𝑠) + 2𝐹𝑒+3 (𝑎𝑞) → 2𝐹𝑒+2(𝑎𝑞) + 𝑍𝑛+2(𝑎𝑞) 𝐸0 = 1,533 𝑉 81 Ou seja, o potencial esperado para a pilha de zinco e ferro é de 1,533 Volts nas condições padrão. Porem essas condições não se observaram no dia do experimento, primeiramente a temperatura local era de 293 K, além disso a concentração dos íons não era 1 molar, a solução de ferro (K3Fe(CN)6) possuía concentração de 0,1 M, enquanto a solução de Zinco (ZnSO4.7H2O) possuía uma concentração de 0,01 M, com isso o potencial de redução esperado para a pilha a partir da equação de Nernst foi: E = 1,504 V Para realização de uma pilha galvânica de zinco e Ferro foram escolhidos primeiramente as barras de zinco e ferro e ambas foram quantificadas, o ferro possuía massa de 6,444 gramas enquanto a barra de zinco possuía 6,795 gramas, logo após foi feita a ponte salina usando NaCl, e assim foi produzida a pilha ligada a um voltímetro e apresentada na figura: Imagem 4.2 – Célula galvânica Após alguns minutos de espera se observou no voltímetro a voltagem de 1,3141 Volts, que apesar de não coincidir com o esperado se demonstrou satisfatório, pois era melhor do que os índices alcançados recentemente no mesmo laboratório, a discrepância do esperado pode ser explicado pelo fato da ponta salina estar vazando durante o experimento, o que só foi observado no fim dele, sendo assim todas as medições provavelmente foram atrapalhadas pelo 82 vazamento, outra explicação plausível para a discrepância é que a equação de oxirredução apresentada no inicio não é a única que pode ocorrer envolvendo Zinco e Ferro, a outra reação possível possui um potencia padrão muito menor do que a que foi apresentada, a possibilidade dessa equação também ter ocorrido durante a reação faria com que a voltagem fosse menor que a esperada. Os eletrodos foram retirados da pilha, secados e pesados, o ferro diminuiu seu peso para 6,435 gramas enquanto o zinco teve seu peso diminuído para 6,788 gramas, não é comum que o peso dos dois eletrodos diminuam, normalmente apenas o do anodo diminui, porem nesse caso o fato da reação catódica reduzir um íon para outro íon faz com que essa diminuição se torne possível. Após isso a concentração da solução catódica foi diminuída para 0,06 M, novamente a equação de Nerst foi utilizada para achar um potencial padrão esperado, chegou-se no seguinte resultado: E = 1,497 V O resultado observado experimentalmente foi de 1,307 volts, que novamente é um resultado satisfatório dentro das condições enfrentadas e já explicadas anteriormente, com isso pode-se verificar a influência da concentração na voltagem da pilha, novamente foram secados e pesados os eletrodos, novamente os dois tiveram uma baixa de massa, sendo que o ferro chegou a 6,424 gramas enquanto o zinco decaiu para 6,779 gramas. Por fim ambas as soluções foram levadas ao frízer até diminuírem a temperatura para 13° Celsius, após isso foi realizado novamente o calculo do potencial da pilha, agora com variação da temperatura, se chegou no valor de: E = 1,4983 V O valor encontrado experimentalmente foi de 1,310 volts, resultado novamente satisfatório frente as condições apresentadas, pode-se observar dessa forma a influencia da temperatura na voltagem da célula galvânica. 83 2. Pilha de Cobre e Alumínio Semi-reação de redução: Cu+2(aq) + 2e− → Cu0(s) [E0=+0,342V] Semi-reação de oxidação: A𝑙0(s) → Al+3(aq) + 3e− [E0=+1,670V] Reação global: 3𝐶𝑢+2(𝑎𝑞) + 2𝐴𝑙0 → 𝐴𝑙+3 + 𝐶𝑢0 [E0=+2,012V] Os dados experimentais e os resultados esperados para cada condição foram os seguintes: Para a pilha com ambas as soluções a 0,1molar e temperatura de 295K, a tensão observada foi de 0,75V, mas era esperada uma tensão de 2,0022V. As massas das placas não se alteraram. Para a pilha com solução de cloreto de alumínio a 0,006molar, solução de sulfato de cobre II a 0,1molar e temperatura de 295K, a tensão medida foi de 0,6698V, sendo esperada uma tensão de 2,026V. As massas das placas não se alteraram. Para a pila com solução de cloreto de alumínio a 0,006molar, solução de sulfato de cobre II a 0,1molar e temperatura de 283K, a tensão medida foi de 0,6445V, sendo esperada uma tensão de 2,025V. As massas das placas também não se alteraram. Esta diferença entre as tensões teóricas e experimentais é muito grande. Uma explicação possível seria a de que uma das soluções (ou as duas) estaria contaminada. Contudo, ambas as soluções foram trocadas por outras e os resultados continuaram a divergir dos teóricos. Com esta possibilidade eliminada, há outras duas: a de que a ponte salina não estaria funcionando como deveria (não estava realizando o deslocamento de íons para fechar o circuito) e de que asplacas não eram puras (100% de cobre e alumínio). Contudo, podem ser feitas algumas observações com os dados coletados: era esperado que a tensão diminuísse com a redução da temperatura, o que ocorreu. Contudo, era esperado um aumento na tensão ao reduzir a concentração da solução de cloreto de alumínio, o que não ocorreu. Isto pode ter ocorrido se a água utilizada para diluir a solução não era totalmente destilada, possuindo impurezas. 84 1. Prática 5 - Corrosão nos metais 1. Introdução A corrosão dos metais é um processo natural em que o metal é deteriorado por meio de reações de oxido-redução entre ele e agentes naturais, principalmente o oxigênio do ar. A corrosão apoia-se no conceito de reações de oxido-redução, onde as transferências de elétrons, por um circuito de pilhas, ocasiona a mesma, esta, por sua vez, representa grande importância na indústria metalúrgica, que produz toneladas de ferro anualmente, para substituir produtos inutilizáveis por corrosão. O ferro e o aço são os metais de maior significância neste fenômeno químico. A corrosão ocorre porque os metais, com exceção do ouro e da platina, possuem potenciais de oxidação maiores que os do oxigênio. Dessa forma, eles perdem elétrons para o oxigênio presente no ar. 1. Principais formas de corrosão 1. Corrosão Eletroquímica Esse é o tipo de corrosão mais comum, pois é a que ocorre com os metais, geralmente na presença de água. Ela pode se dar de duas formas principais: I) Quando o metal está em contato com um eletrólito (solução condutora ou condutor iônico que envolve áreas anódicas e catódicas ao mesmo tempo), formando uma pilha de corrosão.Ex: Formação do ferrugem. II)Quando dois metais são ligados por um eletrólito, formando uma pilha galvânica. Por exemplo, se colocarmos uma placa de cobre e uma de ferro, ambas mergulhadas num eletrólito neutro aerado e postas em contato, formando um circuito elétrico, cada placa se tornará um eletrodo. O ferro será o ânodo, oxidando- se e perdendo elétrons que migram para o cátodo (placa de cobre), que por sua vez, 85 é reduzido. O ânodo sofrerá o desgaste, formando a ferrugem no fundo do recipiente. 2. Corrosão Galvânica Denomina-se corrosão galvânica o processo corrosivo resultante do contato elétrico de materiais diferentes ou dissimilares. Este tipo de corrosão será tão mais intensa quanto mais distantes forem os materiais na tabela de potenciais eletroquímicos, ou seja, em termos de nobreza no meio considerado. Terá também grande influência a relação entre as áreas catódica e anódica. A relação deverá ser a menor possível a fim de se obter um desgaste menor e mais uniforme na área anódica. Outro aspecto importante é a presença de íons metálicos no eletrólito, quando estes íons forem de materiais mais catódicos que outros materiais onde venham haver contato, poderá ocorrer corrosão devido a redução dos íons do meio com a consequente oxidação do metal do equipamento ou instalação. 3. Corrosão por Erosão Erosão de um material metálico é o desgaste mecânico provocado pela abrasão superficial de uma substância sólida, líquida ou gasosa. A ação erosiva sobre um material metálico é mais frequente nos seguintes casos: • Quando se desloca um material sólido; • Quando se desloca um líquido contendo partículas sólidas; • Quando se desloca um gás contendo partículas líquidas ou sólidas. No caso de líquidos e gases a ação erosiva ocorre normalmente, em tubulações, em permutadores, em pás de turbinas. A erosão provoca o desgaste superficial capaz de remover as películas protetoras constituídas de produtos de 86 corrosão. Desta forma, um processo corrosivo torna-se mais intenso quando combinado com erosão. A corrosão produz a película de produto de corrosão, o processo erosivo remove expondo a superfície a novo desgaste corrosivo. O resultado final será de um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente. 4. Corrosão por Tensão O desenvolvimento da corrosão sob tensão, exige a presença simultânea de tensões de tração e fatores ambientais específicos. Isso é incomum nas atmosferas internas de um edifício. As tensões não necessitam ser muito altas em relação ao limite de escoamento do material e podem ser devidas a carga e/ ou efeitos residuais dos processos de fabricação tais como soldagem ou dobramento. Devem ser tomados cuidados quando os componentes de aço inoxidável com tensões residuais elevadas (por ex. devido ao trabalho a frio) são usados em ambientes ricos em cloretos (por ex. piscinas cobertas, marinho, plataforma marítima). 2. Procedimento Experimental a) Preparar 60 mL de soluções 0,1 M dos reagentes sólidos e 100 mL de soluções 0,1 M dos reagentes líquidos. b) Com o pHmetro, determinar o pH de cada solução, identificando-as como básicas, ácidas ou neutras. c) Cortar pedaços de fio de cobre e de alumínio com o alicate. d) Cortar 7 metais, medir comprimento, largura, área e quantificar a massa. e) Com o alicate, deformar levemente uma parte das peças para verificar a intensidade de corrosão relacionada à deformação mecânica (todas as 40 peças). f) Limpar e polir todas as peças com água, sabão e bombril e secar com papel toalha. Após a limpeza, não tocar nas peças com as mãos, devendo-se utilizar pinça. g) Pesar as peças e fazer o correspondente registro das massas. 87 h) Para cada metal, preparar tubos de ensaio contendo cada uma das soluções preparadas, identificando-os. i) Colocar uma peça limpa em cada um dos tubos de ensaio e adicionar quantidade de solução suficiente para cobrir completamente a peça. j) Deixar as peças nas soluções por uma semana, fazendo o registro fotográfico após 1, 3 e 7 dias. k) Após uma semana de imersão, limpar, lavar, secar e pesar as peças, registrando suas massas para avaliar a perda de massa das peças. 1. Materiais utilizados 10 peças de ferro (pregos pequenos) (trazer); 10 peças de cobre (pedaços de fio de cobre); 10 peças de alumínio (pedaços de fio de alumínio); 10 peças de zinco (plaquetas de zinco de pilha); peça de aço carbono; 40 tubos de ensaio médios (aprox. 15 mL); 6 béquers de 100 mL; 4 balões de 100 mL; 6 bastões de vidro; 6 espátulas; proveta de 100 mL; vidros de relógio; pipetas de 5 mL; pinças; alicate; “bombril" (verificar a necessidade de trazer); papel toalha; pHmetro; balança; dessecador; estufa; forno; 88 hidróxido de sódio (NaOH); hidróxido de potássio (KOH); carbonato de sódio (Na2CO3); cloreto de sódio (NaCl); cloreto de potássio (KCl); ácido cítrico (C6H8O7); ácido acético (CH3COOH); ácido nítrico (HNO3); ácido clorídrico (HCl); ácido sulfúrico (H2SO4). 3. Resultados e discussão 1. Corrosão do Cobre Foram usadas 7 placas de Cobre, cada uma foi lixada e limpa, após isso foi quantificada as dimensões e a massa de cada placa. Logo em seguida foram colocadas em tubos de ensaio, cada uma em uma solução de 0,1molar de diferentes substâncias, como mostra a imagem a seguir. Imagem 5.1 - Placas em solução 89 A tabela a seguir informa os valores obtidos (a caixa em negrito representa a placa entortada). N° Largura(mm) Comprimento(mm) Área(cm²) Massa(g) Solução Ph 1 8,6 35,6 3,0616 4,811 NaCl 6,42 2 8,6 33,0 2,838 4,390 NaOH 10,94 3 8,6 35,8 3,0788 4,735 H2SO4 0,62 4 8,6 35,8 3,0788 4,768 CuSO4 3,88 5 8,7 51,3 4,4631 4,138 Ac.Cítrico 1,656 8,5 41,45 3,52325 5,482 CaCO3 8,54 7 8,75 49,6 4,34 6,565 H2SO4 0,62 Tabela 5.1 - Valores obtidos antes da imersão. Após uma semana imersos na solução, as placas de cobre foram retiradas e limpas, logo em seguida foram realizadas novas quantificações. Imagem 5.2- Placas Após uma semana 90 Os resultados obtidos estão representados na tabela a abaixo. N° Larg.(mm) Comp.(mm) Alt.(mm) Área(cm²) Massa(g) Solução Ph 1 8,55 35,55 3 3,039525 4,810 NaCl 6,42 2 8,55 32,9 3 2,81295 4,389 NaOH 10,94 3 8,55 35,9 3 3,06945 4,733 H2SO4 0,62 4 8,6 35,80 2,9 3,0788 4,733 CuSO4 3,88 5 8,3 51,35 2,9 4,26205 4,127 A.Cítrico 1,65 6 8,45 41,4 2,9 3,4983 5,481 CaCO3 8,54 7 8,75 48,00 3 4,2 6,556 H2SO4 0,62 Tabela 5.2 - Valores obtidos depois da imersão. A partir desses dados é possível calcular a taxa de corrosão dada pela fórmula : CRP = 𝐾𝑊 𝑑𝐴𝑡 K = Constante (87,6 mm/ano) W = Perca de massa(mg) A = Área superficial (cm²) d = Densidade (g/cm³) t = Tempo (hs) N° da placa Taxa de corrosão (mm/ano) 1 0,008824795 2 0,009462141 3 0,017558613 4 0,308069719 5 0,068338357 6 0,007771017 7 0,05728476 Tabela 5.3 - valores das taxas de corrosão (mm/ano) Na imagem abaixo está a placa imersa em NaCl, como pode se ver ela 91 sofreu uma baixa corrosão, ficando indícios de corrosão na parte de baixo do tubo. Imagem 5.3 - Placa imersa em NaCL Na imagem abaixo está a placa imersa em NaOH, como pode se ver ela sofreu muito pouca corrosão, ficando poucos indícios de corrosão na parte de baixo do tubo. Imagem 5.4 - Placa imersa em NaOH Na imagem abaixo está a placa imersa em H2SO4, Ela sofreu baixa 92 quantidade de corrosão, porém acima da média dos outros ensaios. Imagem 5.5 - Placa imersa em H2SO4 Na imagem abaixo está a placa imersa em CuSO4, Visivelmente percebemos a alta corrosão que esse meio proporcionou a placa. Imagem 5.6 - Placa imersa em CuSO4 Na imagem abaixo está a placa imersa em ácido cítrico. Ela sofreu uma moderada taxa de corrosão, podendo ser verificada pela alteração da cor do 93 tubo. Imagem 5.7 - Placa imersa em ácido cítrico Na imagem abaixo está a placa imersa em CaCO3, Ela sofreu baixa quantidade de corrosão, porém podemos perceber o produto da corrosão na parte inferior do tubo. Imagem 5.8 - Placa imersa em CaCO3 Na imagem abaixo está a placa entortada imersa em H2SO4. Ela sofreu 94 alta taxa de corrosão comparada a placa não entortada, devido que a fratura faz com que a energia no ponto entortado fique mais concentrada. Imagem 5.9 - Placa entortada imersa em H2SO4 2. Corrosão do Ferro Os sete pregos foram lixados o logo após foi quantificada as massas e as medidas de cada um dos prego, após isso cada um deles foi colocado em em uma pequena proveta, cada um mergulhado em uma solução diferente, o prego numero 5 é o prego que foi entortado as informações coletadas nessa primeira parte se encontrar na tabela a seguir: Numero do prego Massa(gramas) Comprimento(cm) Diâmetro(cm) Solução 1 3,457 5,0 0,15 NaOH 2 3,484 5,0 0,2 H2SO4 3 3,365 4,9 0,15 NaCl 4 3,487 5,1 0,20 C6H8O7 5 3,423 5 0,15 H2S04 6 3,439 5 0,20 CuSO4 7 3,455 5,1 0,20 CaCO3 Tabela 5.4 - Informações dos pregos. 95 As observações de três dias depois deram as seguintes expressões no observador: Numero do Prego: Impressão: 1 Pouca mudança do dia da colocação 2 Formaram-se bolhas por todo prego 3 Corrosão por todo prego 4 Formaram-se bolhas em torno do prego 5 Havia corrosão na curva feito pelo torção 6 Corrosão observada por todo prego 7 Corrosão em algumas partes do prego Tabela 2: Impressões três dias após o mergulho Sete dias depois do inicio do experimento retornou-se ao laboratório e foi fotografado cada prego e os mesmos foram retirados das soluções, limpos e pesados, com as massas e utilizando a formula do calculo da tava da corrosão introduzida anteriormente, os resultados se encontram na tabela abaixo: Numero do prego: Massa final: (gramas) CRP: (mm/ano) 1 3,453 0,113762233 2 3,444 0,85321675 3 3,333 0,928671293 4 3,288 4,161522876 5 3,351 2,047720201 6 3,319 2,559650251 7 3,428 0,564628732 Tabela 5.5 - Massa final e taxas de corrosão 96 Na imagem abaixo pode-se visualizar o prego que ficou exposto a NaOH: Imagem 5.10 – Prego no NaOH Na imagem fica claro que o prego sofreu pouca mudança, quase não havendo corrosão. Imagem 5.11 – Prego em H2SO4 97 Em H2SO4 pode-se observar que já há indícios de corrosão na parte de baixo do tubo, indícios comprovados pela taxa de CRP do prego, os íons H+ do acido são responsáveis por essa reação. Imagem 5.12 - Prego em NaCl O prego que ficou exposto a NaCl sofreu uma corrosão considerável, comprovada pela taxa de CRP, o meio salgado é favorável a corrosão do ferro, por esse motivo se observou esse resultado. Imagem 5.13 – Acido Cítrico 98 Nesse caso praticamente não se nota corrosão, fato comprovado pela taxa de corrosão do prego, isso se deve ao fato de que o ácido cítrico ser um acido orgânico considerado fraco, fazendo com que ele não corroa o prego. Imagem 5.14 – Prego entortado em H2SO4 No caso do ferro entortado observamos uma forte corrosão na parte onde houve a torção, observação confirmada pela taxa de corrosão obtida, isso se deve ao fato do prego estar entortado, graças à erosão que é aumentada pela dobra do prego. 99 Imagem 5.15 – CuSO4 Com CuSO4 foi observado a corrosão mais acentuada, fato comprovado pela tava de corrosão calculada na tabela 3, a mais alta de todas, interessante observar que o nível de CuSO4 diminuiu pois houve precipitação de Cu. Imagem 5.16 – CaCO3 Por fim no CaCO3 observou-se uma corrosão não tão alta, sua taxa de corrosão calculada foi pequena perto das outras. 100 1. Prática 6 - Eletrólise 1. Introdução Algumas reações químicas ocorrem apenas quando fornecemos energia na forma de eletricidade, enquanto outras geram eletricidade quando ocorrem, por exemplo, uma pilha. Em uma célula eletrolítica, ocorre um processo chamado de eletrólise, na qual a passagem de eletricidade através da solução fornece uma determinada energia que promove uma reação química não espontânea forçada. Em outras palavras, pode se dizer que a eletrólise é o armazenamento de energia química dada por uma corrente elétrica. As semi reações correspondentes: Semi-reação do ânodo: 2H2O ↔ O2 + 4H+ + 4e- Semi-reação do cátodo: 4H+ + 4e- ↔ 2H2 Reação total da eletrólise: 2H2O ↔ 2H2 + O2 1. Objetivos Nesta prática visamos compreender a dissociação da molécula da água através da eletricidade, o processo de uma reação não espontânea, e através disso calcular o volume de hidrogênio obtido. 2. Materiais Utilizados Uma fonte geradora, uma proveta graduada, um tubo de ensaio, uma tigela, sal amoníaco, bastão de vidro e água destilada. 101 Imagem 6.1 - Fonte geradora 2. Fundamentação teórica: Segundo os conceitos de oxirredução, nesse processo químico ocorrem reações onde há transferência de elétrons entre as espéciesparticipantes, sendo assim, em uma reação de oxirredução, sempre ocorre a perda de elétrons por uma espécie, e simultaneamente ganho de elétrons por outra. Os componentes desta reação são classificados da seguinte forma: a espécie que perde elétrons sofre oxidação, chamado agente redutor, e aquela que ganha elétrons sofre redução, agente oxidante. De acordo com conceitos, a eletroquímica pode ser basicamente dividida em duas vertentes: os estudos das pilhas e os estudos da eletrólise. As pilhas são dispositivos que utilizam as reações de oxirredução para converter energia química em energia elétrica, dessa maneira a reação ocorrerá de forma espontânea. A outra vertente aplicável à eletroquímica ganha o nome de eletrólise, sendo caracterizada como um processo que tem como objetivo a separação de espécies químicas através do uso da eletricidade. A eletrólise também é um processo de reações de oxirredução, que ocorre de maneira forçada. Na eletrólise o eletrodo (positivo) será o ânodo onde ocorre a oxidação, já o eletrodo (negativo), será o cátodo onde ocorre a redução. Ao estudar os potenciais de redução das espécies participantes das reações de oxirredução, percebe-se a relação de quanto maior o potencial de redução de uma espécie, maior será a sua tendência em ganhar elétrons, já, quanto menor o potencial de redução de uma espécie, maior será a sua tendência em perder elétrons. Sendo assim, ao analisar os potenciais de redução das espécies envolvidas nas reações, uma reação será espontânea se a espécie que sofrer redução tiver um potencial de redução superior ao da espécie que sofrer a oxidação, se tal condição não ocorrer, a reação não será espontânea. De forma sucinta é possível classificar a eletrólise como: Eletrólise Ígnea: É uma eletrólise onde não há presença de água. Metais iônicos são fundidos. Ao se fundirem, eles se ionizam formando íons. A partir desses íons, é formada a corrente elétrica. Eletrólise Aquosa: É uma eletrólise onde há a dissociação de um composto iônico em solução aquosa. 102 Imagem 6.2 - Ígnea 3. Procedimento experimental Para esta prática adicionamos água destilada na tigela até que fosse possível obter um volume capaz de preencher a proveta e o tubo de ensaio, e suas extremidades ficassem submersas. Então, adicionamos uma porção de sal amoníaco à água na tigela com intuito de torna-la condutora. Logo depois de preenchidos o tubo de ensaio e a proveta, inserimos os eletrodos de oxigênio e hidrogênio respectivamente, e ativamos a fonte geradora, para que as moléculas se dissociassem e captássemos o volume de hidrogênio formado. Por fim definimos os tempos e as tensões para analise do fluxo na solução. Imagem 6.4 - Eletrodos Imagem 6.3 - Aquosa 103 4. Resultados e discussão Como podemos ver nas semi reações, a proporção do volume esperado será de 2:1, justificando a quantidade maior de gás hidrogênio. De acordo com a bolha formada, utilizamos os equipamentos graduados no laboratório para estimar o volume de hidrogênio, que seria de 1,2ml. Abaixo se encontram as tensões e o tempo ao longo do processo: Tabela: Tempo (min) Tensão (V) 15 12 5 15 10 18 Tabela 6.1 – Tempo decorrido para cada tensão. Ao efetuarmos a quebra das ligações entre átomos de Hidrogênio e Oxigênio, ocorre a decomposição da água. Quando a molécula é decomposta na eletrólise, os átomos livres procuram reagir novamente para formar novas moléculas. Dessa forma ao se quebrar duas moléculas de água podem formar duas novas moléculas de Hidrogênio gasoso e uma molécula de Oxigênio. Levando em consideração os aspectos abordados nesta prática, comprovamos a necessidade de uma energia externa para que a reação aconteça, e que os volumes previamente estimados através das semi-reações se equivalem na prática. 104 Conclusão Ao desenvolvermos as práticas de laboratório, conseguimos entender melhor a teoria aprendida em sala de aula. Cada prática tornou mais fácil a aprendizagem da matéria, bem como demonstrou a importância de se estudar esta disciplina. A segunda prática nos deu maior conhecimento para poder diferenciar os óxidos em ácidos, básicos e anfóteros, além disso, teremos maior noção sobre como ocorrem alguns fenômenos da natureza relacionados ao tema, como a chuva acida. Com a terceira prática, confirmamos a Lei da Conservação de Massas, bem como a ocorrência das reações esperadas observando as características físico-químicas dos produtos formados. Na quarta prática, apesar de alguns resultados serem muito diferentes do esperado, conseguimos comprovar a existência da troca de elétrons nas reações químicas, pois houve a medição de tensão. Na quinta prática demonstramos a corrosão em dois metais (cobre e ferro). Demonstramos que as corrosão não é a igual para todos os meios, e o formato do material (se está dobrado ou não) influencia na taxa de corrosão. Na sexta prática demonstramos que pode-se fazer o processo inverso ao que ocorre na pilha ao submetermos os eletrodos sob uma tensão externa maior que o potencial padrão da pilha. Fizemos a eletrólise da água, que pode ser observado que ocorreu pois houve produção de gases nos eletrodos (no caso, gás oxigênio e gás hidrogênio). 105 Referências bibliográficas Luiz Molina Luz. Óxidos (em português). 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