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RELATÓRIO Nº 7 FILA DE TENSÃO ELETROLÍTICA DOS METAIS E ELEMENTOS GALVÂNICOS GUARATINGUETÁ/SP – 2018 2 NOME: INSCRIÇÃO: BEATRIZ DE OLIVEIRA PACOLLA ..................................................................... 181322463 DANIEL AKIRA MATSUDO MIYASATO ............................................................ 181322111 KEVIN MASSAHIRO UJIIE .................................................................................... 181322277 LUCAS GODOY QUEZADA ................................................................................... 181321769 NIKOLAS MAKY TAKINAMI ................................................................................ 181324105 RELATÓRIO Nº 7 O RELATÓRIO N° 6 TEM COMO FINALIDADE DESCREVER AS OBSERVAÇÕES FEITAS PELO GRUPO QUANTO AO FUNCIONAMENTO DE UMA PILHA NA PRÁTICA E A DISSOLUÇÃO DE METAIS EM DIVERSAS SOLUÇÕES PROPOSTAS NO LABORATÓRIO DE QUÍMICA PELO PROFESSOR EDUARDO NORBERTO CODARO. GUARATINGUETÁ/SP – 2018 3 SUMÁRIO 1. DISSOLUÇÃO DE METAIS EM DIVERSAS SOLUÇÕES ........................................ pg. 04 1.1. OBJETIVOS .......................................................................................................... pg. 04 1.2. ILUSTRAÇÕES ..................................................................................................... pg. 04 1.3. TABELA DE MISTURAS ..................................................................................... pg. 04 1.4. EQUAÇÕES QUÍMICAS ............................................................................... pg. 05 - 07 1.5. ASPECTOS VISUAIS NAS REAÇÕES ............................................................... pg. 07 1.6. FILA DE TENSÃO ELETROLÍTICA.................................................................... pg. 08 1.7. CONCLUSÕES ..................................................................................................... pg. 08 2. ELEMENTO GALVÂNICO E DETERMINAÇÃO DA F.E.M .................................... pg. 06 2.1. OBJETIVOS .......................................................................................................... pg. 09 2.2. ILUSTRAÇÕES .................................................................................................... pg. 09 2.3. EXPERIMENTO 6 ................................................................................................. pg. 10 2.4. EXPERIMENTO 7 ................................................................................................. pg. 11 2.5. EXPERIMENTO 8 ................................................................................................. pg. 12 2.6. CONCLUSÕES ..................................................................................................... pg. 13 4 1. DISSOLUÇÃO DE METAIS EM DIVERSAS SOLUÇÕES 1.1. OBJETIVOS O objetivo do experimento de dissolução de metais em soluções metálicas e em ácidos tem como característica analisar de modo empírico, a ocorrência ou não da reação entre o elemento e a solução. Para a realização do experimento, foram necessárias 30 misturas, nas quais, somente 13 ocorreram reações, e logo após a conclusão das misturas, fez se necessário a elaboração da fila de tensão eletrolítica dos elementos em análise. 1.2. ILUSTRAÇÕES Imagem Única – Tubos de ensaio contendo as soluções e frascos com os metais para análise; 1.3. TABELA DE MISTURAS Zn2+ Hg2+ Pb2+ Mg2+ Cu2+ H2+ Zn — D D N/D D D Hg N/D — N/D N/D N/D N/D Pb N/D D — N/D D D Mg D D D — D D Cu N/D D N/D N/D — N/D 5 1.4. EQUAÇÕES QUÍMICAS Elemento Magnésio: Mg + Zn2+ → Mg2+ + Zn Mg + Hg2+ → Mg2+ + Hg Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb Mg + Mg2+ → Não ocorre reação Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu Mg+ H2+ → Mg2+ + H Elemento Zinco: Zn + Zn2+ → Não ocorre reação Zn + Hg2+ → Zn2+ + Hg Zn + Pb2+ → Zn2+ + Pb Zn + Mg2+ → Não ocorre reação Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Zn + H2+ → Zn2+ + H 6 Elemento Chumbo: Pb + Zn2+ → Não ocorre reação Pb + Hg2+ → Pb2+ + Hg Pb + Pb2+ → Não ocorre reação Pb + Mg2+ → Não ocorre reação Pb + Cu2+ → Pb2+ + Cu Pb + H2+ → Pb2+ + H Elemento Cobre: Cu + Zn2+ → Não ocorre reação Cu + Hg2+ → Cu2+ + Hg Cu + Pb2+ → Não ocorre reação Cu + Mg2+ → Não ocorre reação Cu + Cu2+ → Não ocorre reação Cu + H2+ → Não ocorre reação 7 Elemento Mercúrio: Hg + Zn2+ → Não ocorre reação Hg + Hg2+ → Não ocorre reação Hg + Pb2+ → Não ocorre reação Hg + Mg2+ → Não ocorre reação Hg + Cu2+ → Não ocorre reação Hg + H2+ → Não ocorre reação 1.5. ASPECTOS VISUAIS NAS REAÇÕES Mg + Zn2+: Ocorreu uma possível oxidação no magnésio, observado pela alteração em sua cor; Mg + Hg2+: Ocorreu uma possível oxidação no magnésio, observado pela alteração em sua cor; Mg + Pb2+: Nota-se a fragmentação do magnésio, como se estivesse se esfarelando na solução; Mg + Cu2+: Ocorreu uma possível oxidação do magnésio de maneira mais acentuada; Mg + H2+: O magnésio se dissolveu por completo na solução de HCl; Zn + Hg2+: Ocorreu uma deposição de material sobre o zinco, notado pelo aspecto prateado; Zn + Pb2+: Bolhas e deposição de material sobre o zinco, o deixando com aspecto enegrecido; Zn + Cu2+: A solução de cobre começa a clarear e a formação de deposito sobre o zinco; Zn + H2+: Ocorreu a formação de grande volume de gás no tubo de ensaio onde está a mistura; Pb + Hg2+: Notou a sobreposição do mercúrio sobre o chumbo, formando uma camada prateada; Pb + Cu2+: A solução começa a clarear, corrosão do chumbo e deposição de cobre sobre ele; Pb + H2+: Ocorreu a corrosão do chumbo além do prateamento do metal em análise; Cu + Hg2+: Nota-se a formação de uma camada de mercúrio sobre o cobre além da oxidação; 8 1.6. FILA DE TENSÃO ELETROLÍTICA De acordo com os resultados obtidos através dos 30 experimentos, o grupo constatou a seguinte fila de tensão eletrolítica, sendo do com maior potencial para o com menor potencial: Mg/Mg2+ → Zn/Zn2+ → Pb/Pb2+ → H2/H 2+ → Cu/Cu2+ →Hg/Hg2+ 1.7. CONCLUSÕES De acordo com os experimentos realizados e os resultados obtidos, o grupo pode concluir que o oposto da reação que ocorre, obrigatoriamente não ocorrerá. Entre os 30 experimentos, apenas 13 reagiram, e entre essas 13 reações o magnésio chamou a atenção devido a sua reação com todas as soluções e assim, colocando-o em primeiro lugar na fila de tensão eletrolítica. As reações puderam ser notadas por oxidação, deposição de elemento sobre o metal, formação de gás, entre outras situações analisadas. 9 2. ELEMENTO GALVÂNICO E DETERMINAÇÃO DA F.E.M. 2.1. OBJETIVOS O objetivo deste experimento tem como base descrever o funcionamento de uma “pilha” propriamente dita, e além disso determinar as forças eletromotriz gerada pela pilha, o seu sentido, e as influências do tamanho das chapas, volume da solução, relação entre as soluções entre outros como descrito no experimento. Para o experimento ocorrer, foram necessários 3 metais e 3 soluções, totalizando 4 recipientes para serem analisados em conjunto, e devemos testar o ddp gerada em cada parte assim como os sentidos de cada F.E.M. em cada experimento, as pilhas serão postas em série aditiva, serie subtrativa e em paralelo. 2.2. ILUSTRAÇÕES Imagem 1 – Montagem dos equipamentos para criação da pilha e da sua F.E.M. 10 2.3. EXPERIMENTO 6 Neste experimento, o grupo fez a associação dos elementos galvânicos diferentes em serie aditiva e após isso, foram anotados os resultados obtidos entre as tensões pedidas: Imagem 2 – Associação em série aditiva dos diferentes elementos galvânicos; A B C D Zn Cu Pb Cu Tensões anotadas: AB = 0,780 CD = 0,469 AD = 1,229 11 2.4. EXPERIMENTO 7 Neste experimento, o grupo fez a associação de elementos galvânicos diferentes, em série subtrativa ou em oposição e após isso, foram anotados os resultados obtidas entre as tensões pedidas: Imagem 3 – Associação em série subtrativa dos diferentes elementos galvânicos; A B C D Zn Cu Cu Pb Tensões anotadas: AB = 0,734 CD = 0,469 AD = -0,245 12 2.5. EXPERIMENTO 8 Neste experimento, o grupo fez a associação de elementos galvânicos diferentes, em paralelo e após isso, foram anotados os resultados obtidas entre as tensões pedidas e a comparação com o experimento 6: Imagem 4 – Associação em paralelo dos diferentes elementos galvânicos; A B C D Zn Cu Pb Cu Tensões anotadas: AD = 0,530 A tensão obtida quando colocado o conjunto em paralelo foi praticamente a metade da obtida quando o conjunto foi colocado em série no experimento 6. Isso se deve ao fato das tensões entre a pilha de zinco e cobre e a pilha de chumbo e cobre não estarem somando mais as tensões, e sim somando as suas cargas, ou seja, o tempo de vida útil quando posto em paralelo será bem maior do que colocado em série, porém, a sua tensão será menor, pois não ocorre a soma das tensões entre as duas pilhas. 13 2.6. CONCLUSÕES Diante aos dados fornecidos e obtidos pelo grupo quanto a colocação e ordenação dos recipientes com os elementos galvânicos para criar uma pilha, pode-se concluir a utilização das pilhas quanto a sua montagem, seja ela em série aditiva, onde ocorre a necessidade de somar as tensões geradas por cada pilha afim de se obter uma voltagem maior, ou até mesmo em série subtrativa, onde se faz necessário quando um equipamento necessita de determinada tensão, e as pilhas disponíveis para comércio não atendem essa voltagem, assim em série subtrativa, podemos criar a voltagem necessária para o equipamento, e por último, a montagem em paralelo, onde a montagem de duas pilhas não vem para aumentar ou diminuir sua ddp, e sim mantê-la, porém a sua durabilidade aumenta devido a soma das durabilidades das duas pilhas, fornecendo assim, maior carga para o equipamento poder funcionar por mais tempo. Assim concluímos as diversas formas de usar uma pilha, bem como a sua importância para os tempos de hoje.
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