RELATÓRIO DE QUÍMICA GERAL: A eletroquímica da Pilha de Daniell e da Galvanização

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA

DE MINAS GERAIS – CAMPUS SANTA LUZIA

ENGENHARIA CIVIL

        

Diego Pádua de Miranda Freitas

RELATÓRIO DE QUÍMICA GERAL:

A eletroquímica da Pilha de Daniell e da Galvanização

Santa luzia

2021

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................ 3
2. DESENVOLVIMENTO.................................................................................... 4
   2.1 PARTE EXPERIMENTAL......................................................................... 4
   2.2 REDULTADOS E DISCURSAO.................................................................5
3. CONCLUSÃO...................................................................................................7
4. REFERÊNCIAS................................................................................................8

1. INTRODUÇÃO

A sociedade moderna dos últimos anos usufrui de muitos benefícios sem saber praticamente nada de suas origens. A exemplo, o uso de pilhas e baterias que desde cedo as pessoas manipulam de forma direta ou indireta, destarte ao brincar com carrinho de controle remoto, ao usar celular, notebook, relógio até trabalhar com ferramentas de obra (furadeiras, serras, lixadeiras) e com transporte (carro e ônibus elétricos). Enfim o uso de qualquer objeto e outros que funcionam com energia proveniente das reações que ocorrem no interior desses dispositivos, é esclarecido pela química ressaltado na eletroquímica.

De modo geral a eletroquímica está presente em muitas áreas, na engenharia civil existe uma gama de subáreas onde essa é visível. A título de exemplificação temos a pintura que além de ser vista como um trabalho artístico e arquitetônico tem a finalidade principal de proteger os materiais da corrosão. Para obtenção de uma boa pintura, devem ser levados em consideração alguns aspectos: preparo da solução (limpeza e tratamento), estudo do produto (liquido, pasta ou pó) e a aplicação (trincha, rolo, pistola convencional, pistola eletrostática ou “pintura eletroforetica”).

Além disso, a corrosão das armaduras de aço que ocorre principalmente pela ação dos cloretos ou pelo carbonatação do concreto, é um dos maiores problemas que atinge do concreto. Diversos métodos são empregados para a solução deste problema, dentre eles a extração eletroquímica de cloretos (EEC) e a realcalinização elétrico (RAE) são os mais novos e mais estudados. De acordo com RIBEIRO (2009) no Brasil a RAE é a mais utilizada, pois consiste na aplicação de um campo elétrico entre a armadura da estrutura e um ânodo externo na presença de uma solução alcalina, com a finalidade de restabelecer a alcalinidade do concreto perdida com o processo de carbonatação. Contundo é um tratamento de proteção por tempo determinado que não danifica o concreto velho.

Assim este trabalho tem por objetivo apresentar a eletroquímica em um aspecto geral, evidenciando experimentos com a pilha de Daniell e com o processo de revestimento de galvanização.

1. DESENVOLVIMENTO

2.1 PARTE EXPERIMENTAL

Para realização de cada experimento foram necessário matérias e equipamentos respectivamente específicos.

No primeiro experimento com a pilha de Daniell foram utilizados quatro béqueres de 50mL, 30mL sulfato de zinco (ZnSO4 (aq)), 30mL de sulfato de cobre (CuSO4(aq)), uma placa de zinco e outra de cobre, uma mangueira com solução saturada de NaCl e dois algodões em ambas as pontas da mesma, um voltímetro, estes para montar uma pilha, para duas foram os mesmos, mas duplicados menos o voltímetro e acresce um fio conector para duas pilhas.

Para montagem da pilha coloque a solução de zinco (ZnSO4 (aq)) em um béquer e em outro a solução de cobre (CuSO4(aq)); insira as placas de zinco e de cobre nas respectivas soluções; encha a mangueira com a solução saturada de NaCl e coloque um algodão; comunique um béquer ao outro com a mangueira (ponte salina); fixe o voltímetro, fio vermelho na placa de cobre e o fio preto na de zinco analise o circuito e inverta os fios ; analise e inverta movimento voltando para posição inicial; retire e coloque  a ponte salina analisando cada momento. Para montar duas pilhas utilize quatro béqueres (dois com CuSO4 e dois com ZnSO4), duas placas de cobre e duas de zinco, duas pontes salina, conecte a placa de zinco de uma pilha com a placa de cobre da outra pilha através de um fio; fixe o voltímetro da mesma forma (preto no zinco e vermelho no cobre).

No segundo experimento foram utilizados um béquer de 50mL, uma moeda sem valor, uma placa de cobre, palha de aço, uma fonte de energia (corrente continua), 40mL de solução de sulfato de cobre (CuSO4(a)), água destilada e detergente, papel toalha, pinça e EPI. Com todo material e equipamento separado inicie o procedimento com as seguintes etapas: limpe a moeda e a placa de cobre para remoção das camadas de oxido até chegar no brilho característico do metal; lave a moeda com banho desengraxam-te (água com detergente), enxague com água destilada e seque com papel toalha; fixe o carregador (fonte de energia), fio vermelho (polo positivo) na placa de cobre e o fio preto (polo negativo) coloque a solução de sulfato de cobre e insira a placa e a moeda na solução uma afastada da outra; espere dois minutos e ligue o carregador na energia, espere dois minutos e desligue; retire a placa e a moeda finalizando o procedimento.

1. RESULTADO E DISCURSÃO

No experimento primeiro a reação é espontânea não precisa de energia externa para acontecer ou seja, há uma transferência de íons de uma semicela para outra sem desbalancear a equação. Logo podemos exemplificar com a figura a baixo:  

[pic 1]

De acordo com o experimento no lugar no lugar da lâmpada temos um voltímetro que medi a potência de elétrica ao invés de acender a lâmpada como mostra a figura, mas o procedimento e o mesmo, lembrando que a ponte salina é a parte responsável pelo fechamento do circuito. Assim com o circuito fechado podemos calcular diferença de potencial ou ddp (ΔE) através do potencial de redução dos materiais, sabendo que quem possui maior potência vai reduzir consequentemente o que tem menor vai oxida (potencial de redução do Zn é -0,76V e do Cu é ,34V). Assim o Zn vai oxidar e o Cu vai reduzir, já o cálculo da ddp será representado na seguinte equação: