Relatorio Quimica - Pilha de Daniell

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FACULDADE MULTIVIX 
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL 
CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
PROFESSOR: HELBER BARCELLOS DA COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA Nº 01: 
PILHA DE DANIELL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mariana Monteiro da Silva – 28267 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Serra – ES 
Abril/2021 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
A eletroquímica é o estudo das reações em que há transferência de elétrons 
(reações de oxirredução) e a sua transformação em energia elétrica, processo esse 
conhecido como pilha. Também podemos observar esse fenômedo de maneira 
reversa, onde a energia elétrica se converte em energia química. Denominamos 
esse processo de eletrólise. 
A pilha, também chamada de célula eletroquímica, é um sistema onde 
ocorre a reação de oxirredução. Ela é composta por dois eletrodos e por um 
eletrólito. Estes elementos, em conjunto, produzem energia elétrica. 
Chamamos de eletrodo, a superfície sólida condutora que possibilita a troca 
de elétrons. O eletrodo no qual ocorre a oxidação é chamado de ânodo e 
representa o pólo negativo da pilha. Já o eletrodo no qual ocorre a redução 
é catodo, o polo positivo da pilha. Os elétrons são liberados no ânodo e seguem 
por um fio condutor até o catodo, onde ocorre a redução. Assim, o fluxo de elétrons 
segue de ânodo para o catodo. 
O eletrólito ou ponte salina é a solução eletrolítica condutora dos elétrons, 
permitindo a sua circulação no sistema. 
 
 
OBJETIVO 
 
Atravé de experimento em laboratório, da Pilha de Daniell, o objetivo deste 
é estudar e entender a eletroquímica e suas reações, resultando na criação de 
corrente e outros fenômenos elétricos. 
 
 
MATERIAL E REAGENTES 
 
• Béquer de capacidade volumétrica de 50 mL; 
• Placa de Petri; 
• Papel filtro; 
• Lixa; 
• Placas de cobre, ferro e zinco; 
• Solução de Sulfato de cobre II a 0,3 mol.L-1; 
• Solução de Sulfato de zinco a 0,3 mol.L-1; 
• Solução de Sulfato de ferro II a 0,3 mol.L-1; 
• Solução saturada de cloreto de sódio; 
• Multímetro. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 
Transferiu-se 40 mL de sulfato de zinco para o béquer 1 e 40 mL de solução 
de Sulfato de cobre II a 0,3 mol.L-1 para o béquer 2. 
Lixou-se cuidadosamente os eletrodos de zinco e cobre e em seguida 
colocou-se a placa de zinco no béquer 1 e a placa de cobre no béquer 2. 
Para preparação da ponte salina, enrolou-se o papel filtro e o colocou na 
placa de Petri. Transferiu-se um pouco da solução saturada de cloreto de sódio 
para a placa de Petri para umedecer a ponte salina. Em seguida inseriu-se a ponte 
salina nos béqueres interligando-os. 
Com o auxílio de um multímetro, mediu-se a tensão colocando a ponta 
positiva no béquer 2 e a ponta negativa no béquer 1 girando em seguida o botão 
do multímetro para a esquerda, na posição de 20 V (corrente contínua). Foram 
feitas as devidas avaliações e anotações. 
 Realizou-se a limpeza de todos os materiais utilizados e deu-se 
continuidade ao experimento. 
Transferiu-se novamente 40 mL de sulfato de ferro no béquer 1 e 40 mL de 
solução de Sulfato de cobre II a 0,3 mol.L-1 no béquer 2. Lixou-se dessa vez os 
eletrodos de ferro e cobre. Colocou-se a placa de ferro no béquer 1 e a placa de 
cobre no béquer 2. 
Preparou-se outra ponte salina, enrolando o papel filtro, e o colocando na 
placa de Petri. Colocou-se novamente o cloreto de sódio na ponte salina e 
inserindo-a em seguida nos béqueres interligando-os. 
Realizou-se nova medição com o auxílio do multímetro colocando a ponta 
positiva no béquer 2 e a ponta negativa no béquer 1. Foram feitas as devidas 
avaliações e anotações. 
 Realizou-se a limpeza de todos os materiais utilizados dando encerramento 
ao experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS 
 
Os experimentos montados conforme já relatado tratam-se de uma pilha de 
Daniell onde, a placa de zinco, que cede elétrons, é o anodo ou terminal negativo 
e placa de cobre, que recebe elétrons, é chamado de catodo ou terminal positivo. 
O experimento também conta com uma ponte salina. 
Na primeira situação, a placa de zinco fornece elétrons, oxidando-se, 
através do fio, para a placa de cobre, que reduzirá íons de cobre na solução. O 
fenômeno descrito pode ser observado nitidamente após 24h de funcionamento do 
experimento, onde observamos o aumento de cobre no estado sólido e 
consequentemente a diminuição do zinco no estado sólido. Os elétrons passando 
através do fio irão fornecer energia permitindo o funcionamento do multímetro e a 
medição da diferença de potencial (ddp) que inicialmente foi de 1,13 Volts e após 
24h estava em 1,02 Volts. 
Abaixo temos as reações observadas no experimento: 
 
Anodo Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- Ered = - 0,76 V 
Catodo Cu 2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) Ered = + 0,34 V 
 
Equação global Zn(s) + Cu 2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s) 
 
Na segunda situação, notamos a placa de ferro fornecendo elétrons, 
oxidando-se, através do fio, para a placa de cobre, que também reduzirá íons de 
cobre na solução. O fenômeno descrito também pode ser observado nitidamente 
após 24h de funcionamento do experimento, onde acentua-se visualmente a 
presença de cobre no estado sólido e consequentemente a diminuição do ferro no 
estado sólido. Os elétrons passando através do fio irão fornecer energia permitindo 
o funcionamento do multímetro e a medição da diferença de potencial (ddp) que 
inicialmente foi de 0,40 Volts e após 24h estava em 0,35 Volts. 
Abaixo temos as reações observadas no experimento: 
 
 Anodo Fe(s) → Fe 2+ (aq) + 2 e- 
 Catodo Cu 2+ + 2 e- → Cu(s) 
 
Equação global Fe(s) + Cu 2+ (aq) → Fe 2+ (aq) + Cu(s) 
 
 
Mediante os fatos podemos observar que a diferença de potencial na pilha de Zn(s) 
/ Zn2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s) é maior que na pilha de Fe(s) / Fe2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s). 
Isso se dá ao fato de que temos o que chamamos de Potencial de Redução (Ered) 
onde basicamente um elemento tem mais tendência a doar elétrons (oxidação) e 
o outro a receber elétrons (redução). 
 Quando temos a pilha de Zn(s) / Zn2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s) temos o Zn com 
potencial de redução -0,76 e o Cu com potencial de redução de +0,34, o valor do 
ddp da pilha é: 
 
ΔE0 = E0red (maior) - E0red (menor) 
ΔE0 = Ered Cu2+ - Ered Zn2+ 
ΔE0 = + 0,34 – (- 0,76) 
ΔE0 = + 1,10 V 
 
 O valor encontrado na equação é muito similar ao encontrado no 
experimento. 
Quando temos a pilha de Fe(s) / Fe2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s) temos o Fe com 
potencial de redução +0,77 e o Cu com potencial de redução de +0,34, o valor do 
ddp da pilha é: 
 
ΔE0 = E0red (maior) - E0 red (menor) 
ΔE0 = Ered Fe2+ - Ered Cu2+ 
ΔE0 = + 0,77 – (0,34) 
ΔE0 = + 0,43 V 
 
O valor encontrado na equação é também muito similar ao encontrado no 
experimento. 
 
 
CONCLUSÕES 
 • Conclusão 
Podemos concluir com o experimento que os resultados obtidos permitiram 
aplicar e comprovar os conhecimentos prévios sobre a eletroquímica. Mediante os 
cálculos e reações apresentadas, podemos evidenciar a realização correta do 
experimento, que nos apresentou resultados finais coerente com os resultados 
presentes nas literaturas. 
 
 
 
 
ANEXOS 
 
a) Qual a função da ponte salina no experimento? 
A ponte salina permite o equilíbrio de cargas para os eletrólitos ou soluções 
permitindo também a passagem das cargas entre solução e eletrólitos. 
 
b) Por que se deve lixar as lâminas? 
A fim de se remover impurezas e óxidos das lâminas, que atuarão como 
bloqueadores para a passagem de elétrons. 
 
c) Qual a correlação entre o ΔE0 de uma pilha e os potenciais de redução do 
catodo e anodo? 
O ΔE0 de uma pilha será maior quanto maior for o potencial de redução do catodo 
e maior o potencial de oxidação do anodo. 
 
 
 
Referências 
 
 
1 - DIFERENÇA de potencial de uma pilha. 2018. Disponível em: https:// 
mundoeducacao.uol.com.br/quimica/diferenca-potencial-uma-pilha.htm.Acesso 
em: 14 abr. 2021. 
 
2 - ELETROQUÍMICA. 2017. Disponível em: https://guiadoestudante. abril.com.br/ 
estudo/ eletroquimica /. Acesso em: 13 abr. 2021. 
 
3 - DIFERENÇA de potencial de uma pilha. Disponível em: https:// 
brasilescola.uol.com. br/quimica/diferenca-potencial-uma-pilha.htm. Acesso em: 
13 abr. 2021. 
 
4 - ARAÚJO, Rafael G. B. et al. Eletroquímica: pilha de daniell. Pilha de Daniell. 
1999. Disponível em: https://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/academic-
files/daniellcell . html.Acesso em: 13 abr. 2021.