ELETROQUÍMICA PILHA DE DANIELL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECONCÂVO DA BAHIA 
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES-CFP
ELETROQUÍMICA 
PILHA DE DANIELL
Professor José Gilberto 
AMARGOSA
 2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECONCÂVO DA BAHIA 
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES-CFP
Luana Caroline Cerqueira Leal
Mykelly Karolyne Brandão 
ELETROQUÍMICA 
PILHA DE DANIELL
Trabalho requisitado pelo o Professor José Gilberto, representando os resultados finais dos experimentos feito em aula com a turma do curso de Licenciatura em Química no semestre 2014.2, na disciplina CFP382- Química Geral 2 da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, para fins avaliativos. 
 AMARGOSA
 2015
SUMARIO
INTRODUÇÃO
Reações químicas podem produzir correntes elétricas e correntes elétricas podem produzir reações químicas de óxido-redução, a eletroquímica é o ramo da química que estuda os aspectos eletrônicos e elétricos das reações químicas, abrangendo todos os processos químicos que tenha transferência de elétrons. Quando esse processo ocorre é chamado de pilha ou bateria. 
Pilha é um sistema em que a energia química é transformada de modo espontâneo em energia elétrica.
Em 1836, o químico e meteorologista inglês John Frederic Daniell (1790-1845) construiu uma pilha diferente da até então conhecida na época: a pilha de Alessandro Volta. Nesta pilha ele interligou dois eletrodos, que eram sistemas constituídos por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal.
Um dos eletrodos, o eletrodo de cobre, era constituído de uma placa de cobre mergulhada em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4). O outro eletrodo era o de zinco, constituído de uma placa de zinco mergulhada em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4).
Esses dois eletrodos foram interligados por um circuito elétrico que continha uma lâmpada, pois se ela acendesse, indicaria o surgimento de uma corrente elétrica.
Além disso, havia uma ponte salina entre elas. Essa ponte era constituída de um tubo de vidro em U contendo uma solução aquosa concentrada de um sal bastante solúvel, como o cloreto de potássio (KCl(aq)), por exemplo. As extremidades do tubo são revestidas com um algodão ou com ágar-ágar.
Abaixo temos a estrutura dessa pilha ou cela eletroquímica, que ficou conhecida como pilha de Daniell. Lembrando que cada eletrodo recebe a denominação de semicela.
Com o circuito fechado, a lâmpada se acende e após, algum tempo, a placa de zinco é corroída e tem a sua massa diminuída, já na de cobre ocorre o contrário, sua massa aumenta (conforme a figura abaixo). Nota-se também que há um aumento da concentração em mol/L dos íons Zn2+ e uma diminuição dos íons Cu2+.
Esquema da Pilha de Daniell.
OBJETIVO
Por intermédio do estudo do experimento clássico da Pilha de Daniell, estudar e entender a eletroquímica como resultado da tendência das substâncias em receber ou doar elétrons, formando íons e culminando na criação de corrente e outros fenômenos elétricos.
PARTE EXPERIMENTAL
	MATERIAIS
	REAGENTES E INDICADORES
	
	Solução aquosa de:
	Fontes de Energia 
	Iodeto de potássio (KI 0,5 mol l-1)
	Eletrodos de Grafite 
	Alcoólica de Fenolftaleína (1 mL)
	Multímetros
	Dispersão de Amido (1 mL) 
	Eletrodo de Cobre
	Sulfato de zinco (ZnSO4 1,0 moL L-1)
	Eletrodo de Zinco 
	Sulfato de cobre II (CuSO4 1,0 moL l-1)
	Tubo de U para a ponte salina 
	Solução saturada Cloreto de potássio (KCL)
	Béquer de 50 Ml
	Prego
	Condutores Metálicos (fios de cobre)
	Lâminas metálicas: Cobre e Zinco
	Palha de aço 
	
	Suporte de ferro
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
III.1. PROCEDIMENTOS
Colocamos em um tubo de ensaio uma pequena quantidade da solução de cobre (II), depois mergulhamos um prego para observar as condições da reação.
Depois adicionou –se um lamina de cobre num béquer com solução de Zn (II) observou os resultados da reação.
Colocamos em um béquer contendo um bastão de Cu cerca de 30 mL de solução de sulfato de cobre (II) e em outro béquer contendo um bastão de Zn de 30 ml de solução de sulfato de zinco (II).
Depois preparamos uma ponte salina utilizando um tubo em U contendo em seu interior uma solução de KCl 3 em seguida colocamos algodão para tampar o tubo, com muito cuidado sem deixar entrar bolhas de ar.
Fechamos o circuito elétrico interligando os eletrodos em um multímetro e verificou-se a d.d.p da célula eletroquímica condiz como valor teórico calculado a partir de uma tabela de potenciais eletroquímicos.
III.2. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Adicionamos em um tubo de ensaio uma pequena quantidade da solução de cobre (II), depois mergulhamos um prego observando assim que o sulfeto de cobre (II) se depositou no prego fazendo com que ele ficasse meio marrom.
Na solução de zinco (II) não houve reação.
Na pilha de Daniell, o eletrodo de cobre metálico, que recebe elétrons, é chamado de cátodo ou terminal positivo, e a lâmina de zinco, que cede elétrons, é o ânodo ou terminal negativo.
 O conjunto montado descrito em materiais e reagentes é uma pilha de Daniell com ponte salina. A placa de zinco fornece elétrons, oxidando-se, através do fio, para a placa de cobre, que reduzirá íons de cobre na solução. Os elétrons passando através do fio que estará ligado ao multímetro, esta ira verificar a voltagem da corrente elétrica gerada pelo conjunto montado.
 Invertendo-se os fios de ligação da pilha, o terminal negativo do aparelho a ser ligado estará ligado ao cátodo da pilha, e o terminal positivo ao ânodo. Esta inversão do sentido da corrente não permite que seja gerado corrente elétrica para o aparelho, conforme demonstrou o experimento abaixo, pode-se observar as semi-reações envolvidas neste experimento assim como o cálculo da ddp obtida: 
Zn(s)Zn2+ + 2e- (semi-reação de oxidação) 
Cu2+ + 2e- Cu(s) (semi-reação de redução) 
Zn(s) + Cu2+(aq)Zn2+(aq) +Cu(s) (reação global)
 A ddp registrada para a pilha zinco-cobre é igual a 1,10 V, ou seja, a ddp entre os eletrodos de zinco e cobre é igual a 1,10 V. A ddp pode ser calculada usando a seguinte equação:
Eº = Eºoxi + Eºred
Eº = 0,76V + 0,34 V
Eº = 1,1V
Na teoria houve variação no resultado por falta de materiais adequados e de má conservação de materiais, o total do Eº foi de 1,04.
CONCLUSÃO
O experimento teve como finalidade demonstrar o funcionamento da pilha de Daniell, comprovando que a pilha é um sistema em que a energia química é transformada de modo espontâneo em energia elétrica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ATKINS, Peter; JONES, Loretta; Principio da Química, 3 eds. Porto Alegre: Bookman, 2006.
BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química, a ciência central. 9 ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
KOTZ, J. C.; TREICHEL Jr. P., Química geral e reações químicas. 6 ed. São Paulo: Cengage Learning, vol. 1, 2008.
Russell, J.B.; “Química Geral”, 2ª Edição, Makron Books Editora Ltda, São Paulo (1994).