Estudo e compreensão da eletroquímica

Objetivos

Por intermédio do estudo do experimento clássico da Pilha de Daniell, estudar e entender a eletroquímica como resultado da tendência das substâncias em receber ou doar elétrons, formando íons e culminando na criação de corrente e outros fenômenos elétricos.

Introdução

A tendência de perder ou doar elétrons das substâncias, visando o equilíbrio, gera um tema de estudo na química, conhecido como Eletroquímica. Reações de oxi-redução tanto podem gerar corrente elétrica, como serem iniciadas por uma corrente elétrica. Esta última recebe o nome especial de eletrólise, e a primeira é responsável pelos dispositivos conhecidos como pilhas, baterias e acumuladores.

Em 1836, John Frederic Daniell criou um tipo de pilha usando zinco e cobre metálicos e soluções de sulfato de cobre e de zinco. Esta pilha foi rapidamente incorporada pelos Ingleses e Americanos em seus sistemas telegráficos. A Pilha de Daniell, como é conhecida, é um experimento clássico e fácil de se realizar, e que ilustra com propriedade os fenômenos elétricos de uma reação de oxi-redução com formação de íons.

A pilha de Daniell é construída usando-se um eletrodo de zinco metálico, que é embebido numa solução de sulfato de zinco, e um eletrodo de cobre metálico, que é então embebido numa solução de sulfato cúprico. As duas soluções são postas em contato através de uma superfície porosa, de modo que não se misturem, mas íons possam atravessá-la. Alternativamente, uma ponte salina, que pode ser um tubo contendo em seu interior uma solução salina, tipo NaCl, fechado por material poroso, interligando as soluções de sulfato cúprico e de zinco.

Materiais e Reagentes

• 70 mL de solução cobre

• 70 mL de solução zinco

• Copo de porcelana;

• Béquer de 250mL;

• Placa de zinco (Zn);

• Placa de cobre (Cu)

• 2 fios de cobre soldados uma ponta a um jacaré e outra ponta a um plugue banana;

• 1 multímetro;

• 1 LED (diodo emissor de luz) vermelho.

Procedimento

Resultados e Discussão

Após colocar as soluções nos recipientes, colocamos o copo de porcelana dentro do béquer e então colocamos a barra de cobre dentro do copo de porcelana, imerso na solução de CuSO4, e a barra de zinco dentro do béquer, imerso na solução de ZnSO4. Conectamos o multímetro aos eletrodos e obtivemos a leitura de 0,93V. Colocamos então os terminais do LED em contato com os eletrodos da nossa pilha e o mesmo permaneceu inalterado, pois não havia tensão suficiente para ele funcionar.

Solicitamos ao outro grupo que nos emprestasse sua pilha e ligamos a nossa pilha em série, conectando o eletrodo de cobre de nossa pilha ao eletrodo de zinco da pilha deles, formando uma bateria. Medimos novamente e obtivemos a leitura de 1,7 V. Conectamos, então, o LED a esta bateria e o LED iluminou-se.

Como o tempo para a experiência foi curto, não pode ser observada