As Eletroquímica: Pilhas

INTRODUÇÃO

No cotidiano, é comum a utilização de uma série de aparelhos eletroeletrônicos, como câmeras fotográficas, celulares, relógios, filmadoras, etc. Tais equipamentos funcionam graças à presença de pilhas e baterias em seu interior.

A Eletroquímica é o ramo da Química que estuda esses dispositivos, demonstrando a relação entre a eletricidade e as reações químicas de oxirredução.

Nas pilhas e baterias, há conversão de energia química em energia elétrica. Dentro dessas células existem substâncias que reagem espontaneamente, ocasionando a redução de uma das espécies e a oxidação da outra. Dessa forma, produz-se um fluxo de elétrons entre elas, o que gera corrente elétrica.

O foco da prática consistiu na construção de uma pilha de Mg|Cu, representada pelo esquema abaixo:

Esse dispositivo possui dois eletrodos e um eletrólito.

O eletrodo positivo recebe o nome de cátodo. Ali, verifica-se o fenômeno da redução. Já o eletrodo negativo é o ânodo, onde a espécie química irá sofrer oxidação. O eletrólito (ou ponte salina) conecta as duas semicelas, com a finalidade de manter constante a concentração de íons positivos e negativos.

Além disso, existe ainda um fio externo que liga os eletrodos e faz a transferência de elétrons, e um voltímetro, que indica a passagem de corrente elétrica.

OBJETIVOS

Entender, por meio da aplicação de conceitos básicos da eletroquímica e da compreensão do funcionamento de uma célula galvânica, que a eletroquímica estuda a relação entre a energia elétrica e as transformações químicas.

MATERIAIS E MÉTODOS

MATERIAIS

Dois béqueres de 100 mL;

Tubo em U;

Pinças;

Multímetro com cabos ponta de “jacaré”;

Algodão;

“Bombril”;

Papel Toalha;

Eletrodo de Magnésio;

Eletrodo de Cobre;

Pipeta Graduada;

Cloreto de Sódio (NaCl);

Sulfato de Magnésio (MgSO4);

Sulfato Cúprico (CuSO4).

MÉTODOS

Inicialmente foram colocados cerca de 60 mL de CuSO4 e MgSO4 em béqueres separados. Em seguida, preencheu-se a ponte salina com NaCl concentrado e, com o auxílio de uma pinça, as extremidades da mesma foram cobertas com algodão. Posteriormente, os eletrodos de magnésio e cobre foram limpos e polidos com água, sabão e bombril e, desse modo, secos com papel toalha. Com os cabos ponta jacaré, os eletrodos foram conectados aos polos do multímetro, o qual foi ajustado para medir a voltagem em corrente contínua, ou seja, quando os elétrons se movimentam em um único sentido. Por fim, a ponte salina e os eletrodos foram imersos nas soluções para que se obtivesse o potencial da célula. Ao fazer isso, teve-se cuidado para que as extremidades da ponte não tocassem no fundo dos béqueres e os jacarés não entrassem em contato com as soluções.

Com o término da prática, os materiais usados foram lavados e acomodados em seu devido lugar.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

No início do experimento, lia-se no voltímetro uma diferença de potencial igual a 1,86v para a pilha. Ao longo do monitoramento, esse valor oscilou, aumentando em algumas casas. Após cerca de 10 minutos de observação, o ΔE estabilizou-se em 1,89v.

Para a pilha Mg|Cu, têm-se que:

E0 REDUÇÃO Mg = -2,36v

E0 REDUÇÃO Cu = +0,34v

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