aula pratica pilha de daniel

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Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR 
Campus Campo Mourão – PR 
 Curso – Licenciatura em Química 
 
 
Disciplina – Química Analítica 1 
 
 
 
AULA PRÁTICA 6 – PILHA DE DANIEL 
 
 
 
Andréia de Paula Ferreira 
Letícia Fernanda Bernardino Maciel 
 
 
 
 
 Prof.ª Patrícia Valderrama 
 
 
Campo Mourão, junho de 2019 
1 - Introdução: 
 
 John Frederic Daniell, químico, físico e meteorologista britânico, (1790 – 1839). 
Foi um grande estudioso da eletroquímica. No ano de 1836, Daniell construiu uma 
pilha. A pilha galvânica de cobre e zinco que levou seu nome, a Pilha de Daniell. (SóQ, 
2008). 
 A pilha de Daniell é um sistema em que a energia química é transformada de 
modo espontâneo em energia elétrica, composta por um eletrodo negativo o ânodo, 
conectada a uma placa de zinco mergulhada em uma solução de sulfato de zinco, que 
cede elétrons para o eletrodo positivo o cátodo, é uma placa de cobre mergulhada em 
uma solução de cobre. Esses dois eletrodos são interligados por um circuito elétrico 
contendo uma lâmpada, que se acende quando indica o surgimento de uma corrente 
elétrica. (FOGAÇA, 2017). 
 Quando uma peça de zinco metálico é colocada em uma solução de CuSO4, 
dois fenômenos acontecem. Parte do zinco metálico entra na solução na forma de 
íons Zn2+ e parte dos íons de Cu2+ é convertida em cobre metálico no eletrodo. 
(RAYMOND, 2009). 
 Essas soluções são conectadas por uma ponte salina, que é um tubo em 
formato de U contendo em seu interior uma solução eletrolítica inerte como o KCl, e 
nas suas extremidades é colocado um pedaço pequeno de algodão, isso impede que 
as soluções venham a fluir para dentro dos compartimentos. Quando os dois eletrodos 
são conectados por um pedaço de fio metálico, os elétrons fluirão do eletrodo de zinco 
para o eletrodo de cobre através do fio externo. “Depois de algum tempo o zinco se 
dissolverá no compartimento esquerdo formando os íons de Zn2+, e os íons de Cu2+ 
serão convertidos em um cobre metálico no eletrodo de cobre”. (RAYMOND, 2009). 
 A ponte de salina tem por finalidade completar o circuito elétrico e facilitar o 
movimento dos íons de um compartimento para o outro. O fato de os elétrons fluírem 
do ânodo para o cátodo significa que há uma diferença de potencial entre os eletrodos, 
que denominados força eletromotriz, ou fem (E), da célula. (RAYMOND, 2009) 
 A reação redox depende da natureza e do estado dos reagentes, ou seja, 
enquanto houver condições para os elétrons se transferirem, ela continuará 
ocorrendo, até que seja atingido em estado de equilíbrio, devido ao aumento da 
concentração de zinco e a diminuição da de cobre nas respectivas soluções. (DIAS, 
2016). 
 Essas reações também podem ocorrer espontaneamente com o contato direto 
dos reagentes, e neste caso, são utilizados dispositivos denominados células 
eletroquímicas ou pilhas de oxidação-redução. (DIAS, 2016). 
 Existem dois tipos de células eletroquímicas as galvânicas, e as voltaicas ou 
pilhas, quando a reação química ocorre nos eletrodos são espontâneas e produzem 
energia elétrica; eletrolíticas quando a energia elétrica aplicada a partir de uma fonte 
externa e força uma reação química não espontânea. (DIAS, 2016). 
 Daniell percebeu que se ligasse esses dois eletrodos, o mais reativo doaria 
seus elétrons para o cátion menos reativo em vez de fazer isto com os cátions da sua 
própria solução. Neste caso, o zinco é o mais reativo e sofre oxidação, doando os 
elétrons para o cobre, por isso a diminuição da sua massa. O eletrodo que sofre 
oxidação é o polo negativo, chamado de ânodo. O eletrodo de cobre é o que sofre a 
redução, o cátion cobre recebe os dois elétrons do zinco, e é denominado cátodo (polo 
positivo). (FOGAÇA, 2017). 
A reação de óxido-redução temos: 
Zn(s) + Cu(aq)2+ ↔ Zn2+(aq) +Cu(s) 
No eletrodo de Zinco ocorre a seguinte reação em equilíbrio: 
Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e- 
O mesmo se aplica ao eletrodo de cobre, que terá a reação global em equilíbrio 
dinâmico: 
Cu( s) ↔ Cu2+(aq) + 2 e- 
Passagem de elétrons e equação global da Pilha de Daniell. 
 A equação global dessa pilha, que é obtida pela soma das duas semirreações. 
Sua representação ou notação química é feita obedecendo a seguinte regra: 
Substância metálica que sofre oxidação/ cátion que se forma // cátion que sofre 
redução/ substância metálica que se forma. 
Assim, para a pilha de Daniell temos: 
Zn / Zn2+// Cu2+ / Cu 
Ou 
Zn(s)/ZnSO4(aq)//CuSO4(aq)/Cu(s) 
 
2 - Objetivos: 
 
 Montar uma pilha e observar as reações de oxidação e redução. 
 
3 - Materiais e métodos 
 
Para o experimento foram utilizados: 
 2 béqueres 
 1 pipeta Pasteur 
 1 tubo em U 
 Algodão 
 1 multímetro 
 1 Placa de zinco 
 1 Placa de cobre 
 Solução de sulfato de zinco 0,1 mol/L 
 Solução de sulfato de cobre 0,1 mol/L 
 Solução saturada de NaCl 
 
4 - Parte experimental: 
 
1- Foi adicionado a um béquer cerca de 40 mL de uma solução de sulfato de zinco 
0,1 mol/L, e em outro béquer foi adicionado 40 mL de solução de sulfato de 
cobre 0,1 mol/L. 
2- No béquer que continha o sulfato de zinco foi colocado uma placa de zinco, e 
no béquer que continha o sulfato de cobre foi colocado uma placa de cobre. 
3- Foi preparado a ponte salina com um tubo em U, colocando dentro uma solução 
saturada de NaCl com auxílio de uma pipeta Pasteur. E na ponta de cada 
extremidade da ponte salina foi colocado um pequeno pedaço de algodão. 
4- Em seguida foi mergulhado as extremidades da ponte salina nos béqueres, 
sendo que uma ponta foi colocada no béquer que continham a solução de 
sulfato de zinco e a outra ponta no béquer que continha a solução de sulfato 
de cobre. 
5- Depois foi ajustado o multímetro para leitura de tensão elétrica na medida em 
volts. Em seguida foram conectados o fio de cor preta na placa de zinco e o fio 
vermelho na placa de cobre. 
6- Foi invertido os fios que estavam conectados as placas de zinco e cobre. Sendo 
observado em seguida. 
7- Depois foi tirado a ponte salina sendo observada o que aconteceria em 
seguida. 
 
5 - Resultados e Discussão 
 
 As imagens obtidas no experimento podem ser observadas a seguir: 
 
Figura 1: multímetro com fios conectados as placas de zinco e de cobre. 
 
Fonte: autoria própria 
 
 Na figura acima pode se observar que o multímetro foi conectado com o fio 
preto na placa de zinco e o fio vermelho na placa de cobre, e sendo liberados uma 
voltagem de 086 volts. 
 
 
 
 
 
Figura 2: multímetro com fios conectados inversamente as placas de cobre e de zinco. 
 
Fonte: autoria própria 
 
 Na figura acima pode se observar que o multímetro foi conectado inversamente 
ao anterior, ou seja, com o fio preto na placa de cobre e o fio vermelho na placa de 
zinco, e sendo liberados uma voltagem de -095 volts. 
 
Figura 3: placas de cobre e de zinco após a reação. 
 
Fonte: autoria própria 
 
 Na figura acima pode se observar as placas de cobre e zinco após o 
experimento da montagem da pilha. Nota-se que houve uma descoloração na placa 
de cobre mostrando que houve uma reação de oxidação, sendo assim a placa de 
zinco teve uma reação de redução. 
 
 
6 - Conclusões: 
 
 Com o experimento realizado em aula prática, conclui-se que o objetivo inicial 
foi satisfatório, pois foi possível observar as reações de oxidação e redução 
acontecerem com a montagem do multímetro, e também foi possível observar uma 
pequena diferença na coloração nas placas de cobre e de zinco, mostrando o efeito 
da reação.
7- Referências bibliográficas: 
 
1. RAYMOND, Chang. Físico-Química - 3.ed.: Para as Ciências Químicas e 
Biológicas. AMGH Editora. São Paulo. 2009. Pg. 351. 
2. DIAS, Silvio Luis Pereira. et al. Química Analítica: Teoria e Prática Essenciais. 
Bookman Editora. Porto Alegre. 2016. Pg. 171. 
3. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Pilha de Daniell"; Brasil Escola. Disponível 
em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilha-daniell.htm. Acesso em 19 de junho 
de 2019. 
4. "Daniell" em SóQ. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Consultado em 
19/06/2019 às 19:32. Disponível na Internet em 
http://www.soq.com.br/biografias/daniell/