Relatorio pilhas

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA

CÂMPUS ANÁPOLIS

LICENCIATURA EM QUÍMICA

MAYZZE DOURADO OLIVEIRA

WAGNER DIGON FARIA

PILHAS DE DANIELL

Anápolis-GO

2014

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Resumo: A pilha de Daniell é um exemplo mais antigo de células galvânicas, é composta basicamente de dois eletrodos, onde em um ocorre a oxidação e no outro a redução. Neste experimento foi montado uma pilha utilizando como eletrólito uma barra de ferro e outra de cobre. Variando a concentração das soluções eletrolíticas. Verificou-se que para soluções de concentrações diferentes é necessário aplicar a equação de Nerst para realizar as correções.

INTRODUÇÃO

A pilha de Daniell foi criada pelo químico britânico John Daniell em 1836, quando o crescimento da telegrafia criou uma necessidade urgente por uma fonte de corrente elétrica confiável e estável. Nesta época os eletros não haviam sido descobertos, mas Daniell teve a percepção que poderia arranjar a reação para realizar trabalho, utilizando reações de oxidação e redução. Para que os eletros passem dos átomos de zinco para os íons de cobre, eles devem passar através de um circuito externo, o fio e a lâmpada, e à medida que eles vão de um eles vão de um eletrodo ao outro, podem assim ser utilizados para realizar trabalho acendendo a lâmpada. (BETINN, s.d)

Na pilha de Daniell é utilizado uma ponte salina unindo as duas soluções eletrolíticas completando assim o circuito elétrico que tem por objetivo permitir o fluxo de íons para que não afetem a reação da célula, uma vez que favorece o equilíbrio. (BETINN, s.d)

A pilha mais simples que se pode encontrar é pilha galvânica, a pilha de Daniell (Figura 1) é um exemplo, onde é necessário imergir os eletrodos em eletrólitos diferentes, no qual o par redox está em um eletrodo é Cu2+/ Cu e no outro é Zn2+/Zn. (ATKINS, 2001).

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Figura 1: Representação da pilha de Daniell

A corrente elétrica produzida em uma pilha galvânica é proveniente de uma reação de oxido-redução espontânea. Esta pilha faz um trabalho elétrico, pois a reação impulsiona elétrons através de um circuito elétrico. O trabalho realizado pela transferência de elétrons depende do potencial da pilha que é a diferença de potencial entre dois eletrodos. (ATKINS, 2001).

O objetivo desta aula experimental é verificar na prática os conceitos de pilha galvânica estudadas em eletroquímica.

MATERIAIS E REAGENTES

• Solução de sulfato de cobre 1mol/L;
• Solução de sulfato de cobre 0,1mol/L;
• Solução de sulfato de zinco 1mol/L;
• Solução de sulfato de zinco 0,5mol/L;
• Solução de cloreto de sódio concentrada;
• Lâmina de cobre metálico;
• Lâmina de zinco metálico;
• Mangueira;
• Algodão;
• Palha de aço;
• Conjunto de fio ligado a garras jacaré;
• Voltímetro

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Em um béquer adicionou-se a solução de sulfato de cobre 1mol/L e em outro béquer adicionou-se a solução de sulfato de zinco 1mol/L. No béquer contendo a solução de sulfato de cobre adicionou-se a placa de cobre (previamente lixada com palha de aço) e no béquer contendo o sulfato de zinco adicionou-se a placa de zinco (previamente lixada com palha de aço). Em uma mangueira colocou-se a solução concentrada de cloreto de sódio e vedou as extremidades com algodão. Colocou-se a mangueira (ponte salina) intercalada entre os dois béqueres. Nas placas aplicou-se o voltímetro digital e realizou-se a leitura do potencial elétrico montado.

Repetiu-se o procedimento alterando a concentrações das soluções para Sulfato de cobre 0,1mol/L e 0,5mol/L. Repetiu-se a leitura do potencial elétrico utilizando o voltímetro.

RESULTADO E DISCUSSÃO

Quando o multímetro foi ligado à placa de zinco imersa em solução de sulfato de zinco a 1M pelo terminal negativo, e à placa de cobre imersa em solução de sulfato de cobre a 1M pelo terminal positivo, o potencial obtido da pilha foi de 1,08V. Na pilha estudada, o Cu funciona como cátodo, o zinco funciona como ânodo. Como o fluxo de elétrons se da do ânodo para o catodo, conclui-se que houve uma corrosão na placa de zinco, aumentando a concentração do íon Zn2+ na solução da semi-célula do zinco, e que houve um aumento da massa da placa de cobre, diminuindo a concentração de íon Cu2+ na semi-célula do Cobre. As reações ocorridas no cátodo e no ânodo, bem como a reação global da pilha estudada é demonstrada à seguir: