Relatório Pilha de Daniel
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Relatório Pilha de Daniel


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INTRODUÇÃO
Bateria ou pilha é uma fonte de energia eletroquímica fechada e portátil que consiste em uma ou mais células voltaicas. Quando as pilhas são conectadas em série, a pilha produz uma voltagem que é a soma das fems das pilhas individuais. Maiores fems também podem ser atingidas quando utilizadas baterias múltiplas em série. Os eletrodos das baterias são marcados de modo o cátodo um sinal positivo e o ânodo um sinal negativo.
Baterias nas quais a energia química simplesmente é guardada chama-se baterias primárias. Baterias secundárias são aquelas as quais podem ser recarregadas.
OBJETIVOS
Construir diferentes pilhas usando limão e batata;
Construir uma bateria através da associação de pilhas em série;
Verificar a voltagem das pilhas conectadas individualmente e em série.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais utilizados
Béqueres;
Esponja de aço ou lixa e espuma de poliuretano;
Fios ondutores com conecores jacaré;
Voltímetro;
Vaso poroso;
Calculadora com pilha de 1,5 V (volt, unidade de medida de potencial elétrico);
Soluções de sulfato de cobre 0,1 mol L-1 e sulfato de zinco 0,1 mol L-1;
Lâminas de cobre metálico e de zinco metálico;
Fio rígido de cobre;
Grampos de cerca ou pregos;
3 batatas e 3 limões.
Procedimento experimental
Montando a pilha de Daniell
As placas de cobre e zinco foram devidamente lixadas e lavadas.
Conforme a Figura 1 montou-se duas células eletroquímicas, usando soluções de sulfato de zinco e de cobre, ambas as soluções a 0,1 mol L-1, no béquer e no vaso poroso, respectivamente. Mediu-se a tensão elétrica das pilhas construídas e anotou-se o resultado.
Assiciando as duas pilhas (com o cátodo de uma ligada ao ânodo da outra) mediu-se a tensão produzida pelas pilhas conectadas em série. Anotou-se o resultado. 
Figura 1. Pilha com separação porosa.
Montando a pilha de limão
Lixou e lavou-se os fios de cobre e os grampos. Fincou-se um fio de cobre de um lado do limão e um grampo no outro lado. Foram conectados os eletrodos ao multímetro utilizando os fios elétricos com jacaré nas extremidades. Observou-se o potencial e anotou-se o resultado.
Adicionando-se um terceiro limão, associando-os em série, mediu-se a tensão produzida, anotando assim o resultado.
Montando a pilha de batata
Lixou e lavou-se bem os fios de cobre e os grampos. Fincou-se um fio de cobre em um lado da batata e um grampo no outro lado. Foram conectados os eletrodos ao multímetro utilizando os fios elétricos com jacaré nas extremidades. Observou o potencial e anotou-se o resultado.
	Adicionando-se uma terceira batata, associando-as em série, mediu-se a tensão produzida, anotando assim o resultado
	Removendo-se a tampinha do alojamento da pilha de uma calculadora seguidamente retirando a pilha. O fio que vem do fio de cobre da batata foi conectado ao pólo positivo da calculadora e o fio que vem do grampo de zinco da batata foi ligado ao pólo negativo da calculadora. Verificou-se o funcionamento da calculadora efetuando cálculos simples.
Resultados e Discussão
Montando a pilha de Daniell
Após a montagem de todo o sistema, mediu-se a tensão elétrica das pilhas, desse modo obteve-se as tensões da Tabela 1.
Tabela 1. Tensões obtidas das pilhas de Daniell.
	Pilha
	Potencial elétrico
	1
	1,05 V
	2
	1,04 V
Isto dá-se pelo deslocamento intenso de elétrons de uma meia-célula para outra, sendo este sentido do ânodo para o cátodo ou então do agente redutor para o agente oxidante.
	A neutralização das cargas acontece por meio de uma ponte salina em ma célula voltaica simples a qual no sistema da Figura 1 tem-se por meio de um vaso poroso.
	Os elétrons fluem pelo circuito externo do ânodo (o eletrodo de cobre) para o cátodo (o eletrodo de zinco) [1]. A neutralização das cargas ocorre por intermédio dos poros do vaso, acontecendo assim a troca eletrônica das soluções de sulfato de cobre e zinco.
	O que ocorreu em nosso experimento é que as soluções acabaram Se misturando, por o vaso poroso ser também algo feito improvisadamente, deixando assim a solução de sulfato de cobre passar para a solução de sulfato de zinco e vice-versa.
	Na associação em série das pilhas, obteve-se um potencial elétrico de 2,10 V. A associação em série de pilhas nos dá um potencial elétrico somando os potenciais.
Montando a pilha de limão
O funcionamento dessa pilha é idêntico a de outras pilhas feitas de forma artesanal. Na de limão após a montagem do sistema e o circuito elétrico fechado com o voltímetro, o zinco se oxidará e o cobre irá reduzir, com o tempo Zn2+ irá para a solução (popa do limão), com o tempo a popa deveria ficar com carga, mas nessa há o íon citrato (quem vem da ionização do ácido cítrico que dá o sabor azedo ao limão) esse íon tem carga negativa e vai "neutralizando" as cargas positivas de zinco [2]. Na Tabela 2 se encontra os valores obtidos dos potenciais medidos de cada pilha.
Tabela 2. Potenciais obtidos das pilhas de limão.
	Pilha
	Potencial elétrico
	1
	0,94 V
	2
	0,90 V
	3
	0,91 V
As células voltaicas podem ser construídas inserindo-se eletrodos de zinco e cobre em praticamente qualquer material condutor. Neste experimento, o eletrólito é o interior ácido do limão. Citado na literatura, o limão, nestas condições de eletrodos nos dá uma voltagem próxima de 1, sendo uma corrente pequena pra se ter uma aplicação prática [1].
Figura 1. Associação em série de pilhas de limão.
Como observado o sistema montado na Figura 1, sendo este semelhante ao montado em nossa prática. A Figura 1 mostra uma associação em série de pilhas de limão, onde o cátodo está conectado ao ânodo e o sistema conectado ao voltímetro, medindo assim o potencial elétrico. Como já era de se esperar pela prática anterior, acontece uma soma dos potenciais.
Aqui associamos as pilhas 1 e 2 uma à outra e as 3 pilhas uma à outra e conectamos o sistema ao voltímetro pra comprovar a soma, valores das associações citados na Tabela 3.
Tabela 3. Resultados das associações das pilhas de limão.
	Pilhas associadas
	Potencial resultante
	1 e 3
	1,85 V
	1, 2 e 3
	2,73 V
Montando a pilha de batata
A montagem da pilha de batata sucede-se da mesma maneira que a pilha de limão. A explicação teórica desta pilha é o mesmo do fundamento teórico da pilha de limão, o que divergirá aqui é o eletrólito que serão os sais minerais de dentro da batata.
Potenciais elétricos obtidos de cada batata na Tabela 4.
Tabela 4. Potencias elétricos das batatas.
	Batatas
	Potencial elétrico
	1
	0,85 V
	2
	0,79 V
	3
	0,77 V
Após a obtenção destes potenciais, fez-se a associação em série das três batatas e obteve-se um potencial de 2,36 V. Potencial esste com capacidade de funcionar uma calculadora que necessita de uma voltagem de 1 V para entrar em funcionamento. E fez-se, conectamos os cabos de condução elétrica aos pólos da calculadora e a ligamos, sendo possível utilizá-la normalmente.
CONCLUSÃO
A prática foi de grande valia, sendo possível, com ela, ter o conhecimento sobre a transferência de elétrons, o que se trata da energia elétrica, que nada mais é do que uma transição eletrônica entre ânodos e cátodos.
REFERÊNCIAS
[1] KOTZ, J. C.; TREICHEL Jr, P. M. Química geral e reações químicas. 5ª ed. São Paulo: Thomson Learning, 2006.
[2] [http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=33527] Visitado em 19/08/2013