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ATIVIDADE PRÁTICA – Eletroquímica e Corrosão INTRODUÇÃO No nosso cotidiano é muito difícil passarmos um dia sequer sem entrarmos em contato com equipamentos eletroeletrônicos, tais como celulares, câmeras fotográficas, filmadoras, brinquedos, relógios, aparelhos de som e assim por diante. Mas, para todos esses equipamentos funcionarem é preciso o uso de pilhas e baterias bem leves e pequenas. Isso nos mostra que as pilhas possuem um papel importante em nossa sociedade e que a descoberta das pilhas e o seu desenvolvimento representou um grande avanço tecnológico. Mas, o que é uma pilha? Como funciona esse dispositivo? Que tipo de reação ocorre dentro dela que consegue gerar energia elétrica? A Eletroquímica, um dos ramos de estudos da Química, responde a essas perguntas. As pilhas ou células eletroquímicas podem ser definidas como: “Dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica por meio de reações espontâneas de oxirredução (em que há transferência de elétrons).” As baterias também realizam esse mesmo processo, porém, a diferença está no fato de que as pilhas possuem apenas um eletrólito (solução condutora de íons também denominada de ponte salina) e dois eletrodos. Já a bateria é composta de várias pilhas agrupadas em série ou em paralelo. Além disso, as pilhas não são recarregáveis, mas as baterias são. OBJETIVO Montar duas pilhas eletroquímicas. Determinar sua tensão. MATERIAL UTILIZADO • 50 cm de fio de cobre rígido divido em 2 pedaços (levar de casa) • 50 cm de fio de cobre flexível divido em 2 pedaços (levar de casa) • 100 mL de água sanitária (levar de casa) • 100 mL de vinagre de álcool (levar de casa) • 1 rolo de papel alumínio (levar de casa) • 1 estilete (levar de casa) • 1 régua (levar de casa) • 1 pano para limpeza ou papel toalha (levar de casa) • água • 1 béquer de 500 mL (polo) • 1 proveta de 100 mL (polo) • 1 béquer plástico de 800 mL (polo) • 1 multímetro digital (polo) CÉLULAS ELETROQUÍMICAS ELETROQUÍMICA E CORROSÃO ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA Kit 18 – Vidraria Kit 06 – Multímetro Digital PROCEDIMENTO 1. Com o auxílio do estilete descasque os fios rígidos de cobre e reserve. 2. Com o auxílio da régua corte duas folhas de papel alumínio de aproximadamente 30 cm de comprimento e dobre cada uma em uma tira de 5 cm de largura. 3. Adicione 80 mL de água sanitária na proveta de 100 mL. 4. Transfira a água sanitária para o béquer de 500 mL. 5. Adicione 80 mL de água na proveta de 100 mL. 6. Transfira a água para o béquer de 500 mL junto com a água sanitária. 7. Adicione 80 mL de água na proveta de 100 mL. 8. Transfira a água para o béquer de 500 mL junto com a água sanitária. 9. Coloque um fio rígido de cobre no béquer para que ele fique de pé, com uma parte para fora do líquido. 10. Do outro lado do béquer coloque uma tira de papel alumínio de pé, com uma parte para fora do líquido. 11. Como usar o multímetro digital, acompanhe as orientações abaixo: 12. Ponta de prova preta na conexão COM. 13. Ponta de prova vermelha na conexão VΩHz. 14. Seletor na posição 2 V 15. Pressione o botão POWER (ligar). 16. Retire as tampas das pontas de provas. 17. Não se preocupe, não vai levar choque é como uma pilha pequena que temos em casa. 18. Leve a ponta metálica da ponta de prova ao fio de cobre, você escolhe, preto ou vermelho. 19. Ao mesmo tempo, leve a outra pronta metálica da ponta de prova, que sobrou, ao papel alumínio. 20. Observe no display do multímetro digital a tensão gerada. Anote. 21. Deixe o multímetro e a pilha que você montou de lado. 22. Vamos preparar outra pilha. 23. Adicione 80 mL de vinagre de álcool na proveta de 100 mL. 24. Transfira o vinagre de álcool para o béquer plástico de 800 mL. 25. Adicione 80 mL de água na proveta de 100 mL. 26. Transfira a água para o béquer plástico de 800 mL junto com o vinagre de álcool. 27. Adicione 80 mL de água na proveta de 100 mL. 28. Transfira a água para o béquer plástico de 800 mL junto com o vinagre de álcool. 29. Coloque um fio rígido de cobre no béquer para que ele fique de pé, com uma parte para fora do líquido. 30. Do outro lado do béquer coloque uma tira de papel alumínio de pé, com uma parte para fora do líquido. 31. Descasque as duas pontas de um pedaço do fio flexível de cobre. 32. Enrole uma ponta do fio flexível no fio de cobre rígido da primeira pilha montada com água sanitária. 33. Enrole a outra ponta do fio flexível no papel alumínio da segunda pilha montada com vinagre de álcool. 34. Com o auxílio do multímetro digital determine a tensão do sistema como um todo, ou seja, leve uma ponta de prova para o fio de cobre da pilha com vinagre de álcool e a outra ponta de prova para o papel alumínio da pilha com água sanitária. 35. Não esqueça de tirar diversas fotos, inclusive com você aparecendo. 36. Realize a limpeza das vidrarias e materiais utilizados. 37. Guarde tudo corretamente. RESULTADOS OBTIDOS Com base no experimento realizado responda: 1. Qual a tensão obtida na pilha de água sanitária? (10 pontos) 2. Quais as equações de oxirredução de cada elemento utilizado na pilha de água sanitária? (10 pontos) 3. Qual é a função da água sanitária presente na solução? (10 pontos) 4. Qual a tensão obtida no conjunto formado pelas duas pilhas? (10 pontos) 5. O que aconteceu no papel alumínio da pilha de água sanitária? (10 pontos) 6. Qual é a tensão obtida na pilha de vinagre de álcool? (10 pontos) 7. Apresente as fotos do experimento, inclusive as que você aparece (40 pontos)