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27/03/2025 1 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco Aluno(a): Victor Manuel Bastidas Canelón RU: 4827585 ATIVIDADE PRÁTICA REALIZADA COM LABORATÓRIO VIRTUAL Responda as questões abaixo: 1) O que é uma pilha? R: Trata-se de um dispositivo eletroquímico no qual reações de oxidação e redução promovem a produção de corrente elétrica a partir de energia química. 2) Qual a diferença da pilha de Daniell e da pilha de Alessandro Volta? R: Pilha de Daniell Pilha de Volta A pilha de Daniell, que representou um aperfeiçoamento da pilha de volta, era constituída de placas de zinco e cobre mergulhado em soluções de sais dos respectivos metais. A pilha de Volta, que foi a primeira pilha elétrica, era formada por discos de zinco e de prata intercalados e conectados por um fio condutor, além de um disco umedecido em salmoura. 3) O que ocorre nos cátodos de uma pilha? Apresente as semirreações que ocorrem no cátodo das pilhas testadas. R: No cátodo de uma pilha ocorre a reação redução, ou seja, a descarga de cátions. O cátodo é o polo positivo da pilha. 4) O que ocorre nos ânodos de uma pilha? Apresente as semirreações que ocorrem no ânodo das pilhas testadas. R: No ânodo de uma pilha, ocorre reação de oxidação, ou seja, a perda de elétrons. O ânodo é o polo negativo da pilha. Na pilha de Daniell, o ânodo é de zinco e a semirreação é Zn0 → Zn2+(aq) + 2 e- 5) Apresente as equações globais das pilhas, sua carga e qual apresenta maior tensão. Lembrando que é possível montar mais de uma pilha com os materiais disponíveis no laboratório. R: Exemplo da representação globais das pilhas: Pilha formada por ferro e estanho: 3Sn(s)+2Fe+3 (aq) 3Sn+2 (aq)+2Fe(s) A representação da equação global da pilha de ferro (componente que sofre redução) e cobre 27/03/2025 2 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco (componente que sofre oxidação) é: Carga: Fe+3 (aq)+3e +Fe(s)Eº= 0,036V Sn+2 (aq)+2e Sn(s)Eº= -0,136V A representação da equação global da pilha de prata (componente que sofre redução) e cobre (componente que sofre oxidação) é: Cu(s) / Cu+2 (aq) // 2Ag+1 (aq) / 2Ag(s) Carga: Cu+2 (aq)+2e +Cu(s)Eº= 0, 34V Ag+1 (aq)+1e +Ag(s)Eº= +0,80V 6) Ao utilizar o multímetro para determinar a tensão da pilha, o que significa se aparecer o sinal negativo? R: Quando se usa um multímetro para medir a tensão de uma pilha e aparece um sinal negativo, significa que a pilha está sem corrente. 7) Nas pilhas eletroquímicas obtém-se corrente elétrica devido à reação de oxirredução. Quem é o agente redutor e quem é o agente oxidante? Justifique sua resposta baseado nas semirreações que ocorreram nas pilhas montadas. R: Ânodo: é o polo negativo, que sofre oxidação por perder elétrons e é o agente redutor. Cátodo: é o polo positivo, que sofre redução por ganhar elétrons e é o agente oxidante. Nas pilhas eletroquímicas, o agente redutor é a espécie que sofre oxidação, doando elétrons para a espécie que sofre redução, que é o agente oxidante. Justificativa: As reações de oxidação e redução ocorrem simultaneamente em uma pilha. A reação de oxirredução ocorre em dois eletrodos: o ânodo e o cátodo. No ânodo, ocorre a semirreação de oxidação. No cátodo, ocorre a semirreação de redução. O cátodo é o polo positivo, sofre redução por ganhar elétrons e é o agente oxidante. A energia química se transforma em energia elétrica por meio do fluxo ordenado de elétrons gerados nas reações. A energia liberada é utilizada para executar trabalho elétrico. 8) Por que o fluxo dos elétrons na pilha de Daniell se dá do ânodo para o cátodo? 27/03/2025 3 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco R: O fluxo de elétrons na pilha de Daniell ocorre do ânodo para o cátodo porque o ânodo é onde ocorre a oxidação, ou seja, a perda de elétrons. Já o cátodo é onde ocorre a redução, ou seja, o ganho de elétrons. 9) Durante o experimento nota-se o aumento da massa da placa de cobre. O que está ocorrendo, explique este fenômeno. R: O aumento da massa da placa de cobre durante um experimento de eletroquímica é devido à deposição de cobre sobre a placa. Esse fenômeno é chamado de cobreação. Explicação: A cobreação é um experimento que envolve o uso de uma solução de sulfato de cobre e uma corrente elétrica. A corrente elétrica faz com que os íons positivos de cobre (Cu2+) sejam atraídos para a placa de cobre. Cada íon de cobre (Cu2+) que chega à placa de cobre retira dois elétrons dela, tornando-se um átomo neutro. Com isso, a placa de cobre acumula elétrons e fica com uma carga positiva. Ocorre então a deposição de cobre sobre a placa. 10) Coloque aqui as fotos tiradas durante a realização do experimento utilizando o Laboratório Virtual de Química. Em pelo menos uma das fotos você deverá aparecer para validar seu trabalho. 27/03/2025 4 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco 27/03/2025 5 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco 27/03/2025 6 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco Aluno(a): Victor Manuel Bastidas Canelón RU: 4827585 ATIVIDADE PRÁTICA REALIZADA NO POLO Com base no experimento realizado responda: 1. Qual a tensão obtida na pilha de água sanitária? R: 1,630 2. Quais as equações de oxirredução de cada elemento utilizado na pilha de água sanitária? R: A pilha de água sanitária é um experimento interessante que demonstra os princípios da eletroquímica. No entanto, é importante notar que a água sanitária, em si, não é um eletrólito ideal para pilhas devido à sua composição complexa e instabilidade. As reações que ocorrem em uma pilha de água sanitária podem variar dependendo dos materiais dos eletrodos utilizados. Quando se utiliza cobre (Cu) e alumínio (Al) em uma pilha de água sanitária, as reações de oxirredução que ocorrem são as seguintes: Reações de Oxirredução: Oxidação (Ânodo - Alumínio): O alumínio metálico perde elétrons e se transforma em íons alumínio (Al³⁺). Equação: Al → Al³⁺ + 3e⁻ Redução (Cátodo - Cobre): Na água sanitária, o hipoclorito (ClO⁻) é reduzido a íons cloreto (Cl⁻). Equação: ClO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → Cl⁻ + H₂O Reação Global: A reação global da pilha combina as reações de oxidação e redução. Para equilibrar a quantidade de eletróns, multiplicamos a equação de oxidação por 2 e a de redução por 3. 2Al + 3ClO⁻ + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3Cl⁻ + 3H₂O27/03/2025 7 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco 3. Qual é a função da água sanitária presente na solução? R: Na pilha de água sanitária, a água sanitária desempenha um papel crucial como eletrólito, permitindo a condução de íons entre os eletrodos e possibilitando as reações de oxirredução que geram eletricidade. Especificamente, a água sanitária atua da seguinte forma: 4. Qual a tensão obtida no conjunto formado pelas duas pilhas? R: 0,166 5. O que aconteceu no papel alumínio da pilha de água sanitária? R: Na pilha de água sanitária, o papel alumínio atua como o ânodo (eletrodo negativo), onde ocorre a oxidação. Isso significa que o alumínio metálico perde elétrons e se transforma em íons alumínio (Al³⁺). O que acontece com a água sanitária é: OXIDAÇÃO O alumínio metálico (Al) sofre oxidação, perdendo elétrons e se transformando em íons alumínio (Al³⁺). Essa reação pode resultar em: Corrosão do papel alumínio: O papel alumínio pode começar a se deteriorar e dissolver na solução de água sanitária. Liberação de calor: A reação de oxidação é exotérmica, o que significa que libera calor. Formação de bolhas: Em alguns casos, pode haver a formação de bolhas de gás hidrogênio (H₂) na superfície do alumínio, devido a reações secundárias. Fornecimento De Íons Agente Oxidante Meio De Reação A água sanitária é uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (NaClO), que se dissocia em íons Na⁺ e ClO⁻. Esses íons fornecem o meio condutor necessário para o fluxo de elétrons na pilha. O íon hipoclorito (ClO⁻) presente na água sanitária atua como um forte agente oxidante, o que significa que ele tem a capacidade de receber elétrons de outras substâncias. Nas reações da pilha, o ClO⁻ é reduzido, enquanto o metal do ânodo é oxidado. A água sanitária fornece o meio líquido onde as reações de oxirredução ocorrem. A presença da água é essencial para que os íons se movam livremente e participem das reações. 27/03/2025 8 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco PERDA DE MASSA Com o tempo, o papel alumínio perde massa à medida que o alumínio metálico é oxidado e se transforma em íons alumínio na solução. ALTERAÇÃO NA APARÊNCIA A superfície do papel alumínio pode ficar opaca, corroída ou com uma coloração diferente devido à formação de óxidos ou outros compostos. 6. Qual é a tensão obtida na pilha de vinagre de álcool? R: 0,582 7. Apresente as fotos do experimento, em pelo menos uma das fotos você deverá aparecer para validar seu trabalho. (40 pontos) 27/03/2025 9 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco 27/03/2025 10 Disciplina: Eletroquímica e Corrosão Relatório das Atividades Práticas Prof. Guilherme Barrachina Stocco