PILHA DE DANIELL LABORATÓRIO - ENG DE PRODUÇÃO - FACULDADE MULTIVIX

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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
Serra – ES
Abril/2021
Introdução
O presente relatório diz respeito a uma aula prática de laborátório onde foram realizados dois experimentos da Pilha de Daniell. 
A reação existente na Pilha de Daniell mostra de forma clara o fenômeno da oxi-redução de modo a transformar energia química em energia elétrica.
Alessandro Volta desenvolveu o primeiro dispositivo que utilizava a energia provniente de reações de oxirredução de modo a gerar eletricidade, tal descoberta foi feita em meados de 1800. A pilha de Volta era formada por discos de metais diferentes, como zinco e cobre, intercalados, mantendo-se conectados por um fio condutor. Adicionava-se ao conjunto anteriormente citado mais um disco umedecido em salmoura.
Em meados de 1836, o químico John Frederic Daniell aperfeiçoou a pilha de Volta, essa nova pilha passou a ser conhecida como Pilha de Daniell.
A pilha de Daniell era formada por duas sem-icélulas eletroquímicas. A primeira era composta por uma placa de zinco imersa em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4) em um béquer, e a outra era composta por uma placa de cobre imersa em uma solução de sulfato de cobre II (CuSO4), em outro béquer. Essas duas placas eram interligadas por um fio de cobre condutor. Além disso, as duas soluções permaneciam conectadas por um tubo que continha uma solução eletrolítica.
Objetivo
	
São objetivos do experimento:
· Identificar as semirreações que estão acontecendo no momento da formação da Pilha;
· Verificar a pesença ou ausência de tensão caracterizando assim a transformação da energia química em energia elétrica;
· Destacar os fenômenos químicos que ocorrem durante o experimento;
· Verificar possíveis diferenças existentes Pilhas de Daniell formadas pelos conjuntos Zinco/ sulfato de zinco mais Cobre/ sulfato de cobre e Pilhas de Daniel formadas pelo conjunto Ferro/sulfato de ferro mais Cobre/sulfato de cobre
Material e Reagentes
Para o experimento foram utilizados os seguintes materiais:
· Béquer de capacidade volumétrica de 50 mL; 
· Placa de Petri; 
· Papel filtro; 
· Lixa; 
· Placas de cobre, ferro e zinco;
· Multímetro. 
Foram utilizadas as seguintes soluções:
· 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; 
Procedimento Experimental
Para a realização do procedimento experimental, inicialmente, ao acessar o laboratório foi feito o uso de EPI’s (equipamentos de proteção individuais) aplicáveis àquela atividade. 
Utilizando todos os EPI’s aplicáveis, prosseguiu-se para os passos seguintes:
1. Separou-se toda vidraria utilizada, dispondo-a organizadamente na bancada (mesa) de trabalho;
2. Separou-se todas as soluções que foram utilizadas, dispondo-as na mesa de trabalho – Atenção foi dada nesse ponto que numa condição real de laboratório devemos manter as soluções sempre tampadas (quando não estiverem sendo utilizadas) e mais afastadas possíve dos limites da mesa (evitando quedas acidentais ao chão);
3. Foram dispostos de maneira organizada, na mesa de trabalho, os seguintes materiais: Papel filtro, lixa, placas de cobre, ferro e zinco e multímetro. 
Organizados todos os materiais e soluções que foram parte do estudo, deu-se a montagem da Pilha de Daniell, intitulada “pilha 1” onde utilizou-se a seguinte sequência:
1. Dispuseram-se os Béquers lado a lado, intitulando-os como “Béquer 1” e “Béquer 2”;
2. Despejou-se aproximadamente 40ml de sulfato de zinco a 0,3 mol.L-1 no “béquer 1”;
3. Despejou-se aproximadamente 40ml de sulfato de cobre II a 0,3 mol.L-1 no “béquer 2”;
4. Lixou-se o Eletrodo de Zinco e inserido no béquer1;
5. Lixou-se o Eletrodo de Cobre e inserido no béquer2;
6. Enrolou-se o papel filtro;
7. Colocou-se o papel filtro enrrolado na placa petri;
8. Umedeceu-se o papel filtro que foi enrrolado e colocado na placa petri, com com solução saturada de cloreto de sódio;
9. Inseriu-se a ponte salina (papel filtro que foi enrrolado e umedecido com com solução saturada de cloreto de sódio) uma ponta em cada béquer;
10. Ajustou-se o multímetro para a posição de 20V corrente contínua;
11. A ponta positiva do multímetro foi disposta de modo a tocar a placa de cobre no béquer2;
12. A ponta negativa do multímetro foi disposta de modo a tocar a placa de Zinco no béquer1;
13. Verificou-se a tensão;
14. Verificou-se a condição dos eletrodos passadas 24 horas;
15. Foram desfeitas a configuração da “Pilha 1” com a limpeza do material utilizado.
Foi realizada então a montagem da chamada “Pilha 2” onde foi obedecia a seguinte sequência 
1. Dispuseram-se os Béquers lado a lado, intitulando-os como “Béquer 1” e “Béquer 2”;
2. Despejou-se aproximadamente 40ml de sulfato de ferro II a 0,3 mol.L-1 no “béquer 1”;
3. Despejou-se aproximadamente 40ml de sulfato de cobre II a 0,3 mol.L-1 no “béquer 2”;
4. Lixou-se o Eletrodo de ferro e inserido no béquer1;
5. Lixou-se o Eletrodo de Cobre e inserido no béquer2;
6. Enrolou-se o papel filtro;
7. Colocou-se o papel filtro enrrolado na placa petri;
8. Umedeceu-se o papel filtro que foi enrrolado e colocado na placa petri, com com solução saturada de cloreto de sódio;
9. Inseriu-se a ponte salina (papel filtro que foi enrrolado e umedecido com com solução saturada de cloreto de sódio) uma ponta em cada béquer;
10. Ajustou-se o multímetro para a posição de 20V corrente contínua;
11. A ponta positiva do multímetro foi disposta de modo a tocar a placa de cobre no béquer2;
12. A ponta negativa do multímetro foi disposta de modo a tocar a placa de ferro no béquer1;
13. Verificou-se a tensão;
14. Verificou-se a condição dos eletrodos passadas 24 horas;
15. Foram desfeitas a configuração da “Pilha 2” com a limpeza do material utilizado.
Análise e Discussão de Resultados
Análise da “Pilha1”
Conforme detalhado no item “objetivos” do presente relatório, foi possível realizar as sequintes observações durante o experimento na chamada “pilha 1”:
· Semirreações: 
a. Zn(s) Zn2+(aq) +2e;
b. Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Dessa forma, a reação global obtida nessa experiência foi:
	 Zn(s) + Cu2+(aq) Cu(s) + Zn2+(aq)	
· Fenômenos químicos que ocorreram durante o experimento;
	
Durante o experimento, foi possível destacar os seguintes fenômenos quimicos:
a) O Cu passou por processo de redução, uma vez que saiu de Cu2+ Cu;
b) O Zn cedeu elétróns na reação.
· Pontos relevantes em relação ao experimento:
Se faz necessário lixar as placas antes de irem para os béqueres de modo a buscar a retirada das possíveis impurezas presentes na superfície dos materiais. Essas impurezas podem comprometer o trânsito de cargas.
A ponte salina serve para equilibrar cargas. A ponte salina (úmida) permite a passagem das cargas entre as soluções, portanto é preciso que ela esteja úmida conforme instruções.
É importante frisar que sem a ponte salina o experimento não poderia acontecer, uma vez que não seria possível a passagem de cargas entre as soluções dessa forma não existiria reação de oxirredução, não sendo possível gerar corrente elétrica.
De modo a deixar claro a condição de cada elemento no experimento, temos como cátodo o eletrodo de cobre, pois está recebendo elétrons, já como ânion temos o eletrodo de Zinco, pois cede elétrons.
Quanto ao posicionamento das ponteiras do mutímetro é importante ressaltar que caso invertidas as posições das ponteiras e coocadas nos eletrodos errados elas apresentariam um valor negativo de DDP.
Outro ponto interessante que pode ser observado no experimento é o comportamento dos eletrodos (placas de cobre e de zinco) com o passar de 24 horas. Foi possível observar que houve o aumento no volume de cobre no estádo sólido bem como a diminuição do volume do zinco.
Análise da “Pilha2”
a) Semirreações: Fe(s) Fe2+(aq) +2e
 Cu2+ + 2e Cu(s)
b) Dessaforma, a reação global obtida nessa experiência foi:
Fe(s) + Cu2+(aq) 	Fe2+(aq) + Cu(s)
c) Ânodo : Fe;
d) Cátodo: Cu;
e) Observação após 24h : Aumento no volume da placa de cobre e diminuição no volume da placa de ferro;
f) DDP: 0,4V
g) DDP após 24 horas:0,35V
Conclusões
Foi possível verificar através da realização das experiências em laboratório de modo prático, mesmo que virtual, a aplicação da teoria estudade em eletroquímica. Os experimentos apresentaram resultados finais condizentes com a teoria.
 
Referências
FELTRE, Ricardo. Química Geral. Volume 1. 6ª Edição. Editora Moderna. São Paulo. 2004. 400.