As Pilhas e Baterias

                UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO[pic 1]

UNIDADE ACADÊMICA DE SERRA TALHADA

                       CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA

                                    PROF: Sueny Freitas

PILHAS E BATERIAS

SERRA TALHADA – PE

FEVEREIRO DE 2018

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADÊMICA DE SERRA TALHADA

QUÍMICA GERAL B

PILHAS E BATERIAS

[pic 2]

SERRA TALHADA – PE

FEVEREIRO DE 2018

SUMÁRIO

1. Introdução ...........................................................................................4
2. Objetivos .............................................................................................5

1. Objetivo Geral................................................................................5
2.  Objetivos Específicos ...................................................................5

1. Fundamentação Teórica .....................................................................6

1. Pilhas ............................................................................................6
2.  Baterias ......................................................................................11
3.  Experimento: Pilhas de Limão ...................................................14

1. Metodologia ......................................................................................16        
2. Conclusão .........................................................................................17
3. Referências .......................................................................................18 

1. INTRODUÇÃO

As pilhas e baterias são dispositivos estudados em eletroquímica que transformam energia química em energia elétrica. De acordo com Silva (2007) o processo responsável pelo funcionamento das propriedades de pilhas e baterias é a oxirredução, esse processo trata-se de uma troca de elétrons entre duas espécies, um agente oxidante e um agente redutor.

A diferença entre as pilhas e baterias está no fato de que as pilhas, também chamadas de células eletroquímicas, são formadas por dois eletrodos (positivo (cátodo) e negativo (ânodo), onde ocorrem respectivamente as semi-reações de redução e oxidação, além de um eletrólito, que é uma solução condutora de íons. Já as baterias são formadas por várias pilhas ligadas em série ou em paralelo. Com isso, as baterias produzem uma corrente elétrica muito mais forte do que a das pilhas. (FELTRE,1990)

A metodologia utilizada no referente artigo foi a pesquisa bibliográfica, a qual auxiliou o levantamento de informações, utilizando artigos, sites de internet que relatam sobre o tema. A consulta é baseada em textos, livros e documentos publicados sobre o assunto.

Os conceitos de pilhas e baterias bem como o seu uso e características é um assunto muito importante para a sociedade visto que a grande maioria dos aparelhos eletrônicos precisam delas para funcionarem. Dessa forma este artigo justifica-se por se tratar de um tema interessante e que deve ser estudado.

2. OBJETIVO

     

    2.1. Objetivo Geral

        Discutir sobre o tema pilhas e baterias, bem como sua relação com a química, suas características e experimento voltado à mesma. 

   

    2.2. Objetivos Específicos

• Obter informações acerca do tema pilhas e baterias, tal como suas relações com a eletroquímica.
• Analisar o experimento a respeito das pilhas e qual o processo químico envolvido.  
• Entender os processos químicos presentes na eletroquímica, isto é, as ações de oxirredução e/ou redox.

3.1. PILHAS

A pilha, também chamada de célula eletroquímica, é um dispositivo criado pelo cientista italiano Alessandro Volta, em 1799 e publicada em 1800. A criação da mesma é o resultado de contestações e discórdias entre Alessandro Volta e Luigi Galvani. As pilhas são dispositivos que produzem corrente elétrica (energia elétrica) a partir de reações ocorridas nos eletrodos, sendo eles, ânodo onde ocorre a oxidação (Capacidade que um material apresenta de perder elétrons) e o cátodo, onde ocorre a e redução (Capacidade que um material apresenta de ganhar elétrons) de componentes metálicos presentes em sua estrutura. Além dos eletrodos, as pilhas possuem um eletrólito, que consiste em um condutor iônico e pode ser sólido, líquido ou pastoso. Em uma pilha, como os elétrons partem de um componente e chegam até outro, forma-se uma corrente elétrica, que é capaz de fazer funcionar diversos dispositivos eletrônicos. (TAVARES,2012)

3.1.1. TIPOS DE PILHA

Pilha primária (não recarregável): é uma pilha na qual as reações químicas acabam por destruir um dos elétrodos, normalmente o negativo.

 

Pilha secundária (recarregável): é uma pilha na qual as ações químicas alteram os elétrodos e o eletrólito. Os elétrodos e o eletrólito podem ser restaurados à sua condição original pela recarga da pilha. Estas pilhas também se denominam como acumuladores. (GALIZA et al., 2014).

No grupo de geradores primários destacam-se os seguintes tipos de pilhas:

• Pilha de zinco-carbono
• Pilha alcalina
• Pilha de mercúrio
• Pilha de prata
• Pilha de lítio.

No grupo de geradores secundários destacam-se:

• Bateria de chumbo
• Bateria de níquel-cádmio

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Fonte: (GÜNTHER & REIDLER, 2010)

• Pilha de Daniell
  

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Fonte: (DIAS, 2015)

A pilha de Daniell apresenta:

• Um ânodo de zinco (formado por uma placa) imerso em uma solução formada por água e sulfato de zinco (ZnSO4). A placa de zinco, ao sofrer oxidação, libera elétrons, formando o cátion Zn+2, que permanece na solução. Com isso, a placa tem seu tamanho diminuído e a solução fica com excesso de cátions;( BOCCHI, FERRACIN & BIAGGIO, 2000)

• Um cátodo de cobre (formado por uma placa) imerso em uma solução formada por água e sulfato de cobre (CuSO4). Na solução, existem cátions cobre (Cu+2), os quais, ao receber os elétrons vindos do ânodo, transformam-se em cobre sólido (Cu) e aderem-se à placa. Com isso, a placa tem seu tamanho aumentado e a solução fica com deficiência de cátions; (BOCCHI et al., 2000)
• Uma ponte salina, formada por uma solução de água e cloreto de potássio (KCl), que possui cátions potássio (K+) e ânions cloreto (Cl-). Durante o funcionamento da pilha, cátions da ponte salina deslocam-se para a solução do cátodo, e os ânions da ponte salina deslocam-se para a solução do ânodo. E um fio condutor conecta o ânodo ao cátodo.; (BOCCHI et al., 2000)

1. Exemplos De Pilhas Existentes No Mercado

• Pilha comum (pilha de Leclanché)

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Fonte: Química Nova na Escola, N°11; 2000.

Foi a primeira pilha desenvolvida sem a presença de soluções. É capaz de produzir uma voltagem (diferença de potencial) em torno de 1,5 V. É uma pilha muito utilizada em brinquedos e dispositivos eletrônicos gerais (controle remoto, lanternas etc.) e apresenta os seguintes componentes:

• Ânodo: formado por uma placa de zinco metálico;
• Cátodo: formado por uma pasta com dióxido de manganês (MnO2), cloreto de amônio (NH4Cl), água e amido.

• Pilha Alcalina

Trata-se de uma pilha que apresenta o mesmo padrão de estrutura da pilha comum. Também produz uma voltagem em torno de 1,5 V. Se diferencia na composição do ânodo e do cátodo: