Corrosão

INTRODUÇÃO:

“Toda pilha é um dispositivo em que ocorre uma reação espontânea de oxidorredução que gera corrente elétrica, que, por sua vez, é aproveitada para fazer algum equipamento funcionar.”¹

As pilhas são sempre formadas por dois eletrodos e um eletrólito. O eletrodo positivo é chamado de cátodo e é onde ocorre a reação de redução. Já o eletrodo negativo é o ânodo e é onde ocorre a reação de oxidação. O eletrólito é também chamado de ponte salina e é a solução condutora de íons.¹

Existe pilha que ocorre quando dois metais ou ligas metálicas diferentes estão em contato e imersos num mesmo eletrólito, é a chamada pilha galvânica ou corrosão galvânica. Por observações sabe-se que o metal mais ativo na tabela de potencial de eletrodo, é que funciona como ânodo da pilha. Por exemplo, no caso do ferro em contato metálico com cobre e imersos em um eletrólito, como água salgada, ocorre uma transferência de elétrons do ferro (ânodo) para o cobre (cátodo).²

Existem casos em que se têm materiais metálicos de mesma natureza, mas que podem originar uma diferença de potencial formando pilhas e, ocasionando processos de corrosão. Isto ocorre quando se tem um mesmo material metálico em contato com diferentes concentrações de um mesmo eletrólito ou em contato com o mesmo eletrólito, porém em locais em que os teores de gases dissolvidos são diferentes.²

Pilha de aeração diferencial é constituída de eletrodos de um só material metálico em contato com um mesmo eletrólito, mas apresentando regiões com diferentes teores de gases dissolvidos. Como ocorre com mais freqüência em regiões diferentemente aeradas, é conhecida com o nome de pilha de aeração diferencial ou de oxigenação diferencial. A diferença de concentração do oxigênio origina uma diferença de potencial, funcionando o eletrodo mais aerado como cátodo e o menos aerado como ânodo.²

PRÁTICA 3: Pilha de Daniell e Uso do multímetro

OBJETIVO:

Aprender a utilizar e fazer medidas utilizando multímetro. Além de entender o funcionamento de uma pilha eletroquímica.

MATERIAIS E REAGENTES:

2 béquer de 50 mL

Tira de Zinco

Fio de cobre grosso desencapado

Resistores

Pilhas

Papel de filtro

Multímetro

Fios elétricos e terminais do tipo jacaré

Solução aquosa de CuSO4.5H2O 1,0 mol.L-1

Solução aquosa de ZnSO4 1,0 mol.L-1

Solução Saturada de NaCl

PROCEDIMENTOS:

Experimento I: Medidas em multímetro.

Foi lido o manual do multímetro.

E foram analisados as cores dos resistores e realizadas medidas dos dispositivos da Tabela 1 e anotou-se.

Experimento II: Pilha de Daniell

Montou-se a pilha segundo o esquema abaixo, com duas células, ponte salina (papel de filtro) e conexões.

Conectou-se os eletrodos de cobre e as conexões de jacaré (de modo a ter o maior contato possível para uma boa condução.).

Realizou-se a medida de tensão.

Imagem 2- Pilha de Daniell.³

RESULTADO E DISCUSSÃO:

Multímetro:

Utilizando o multímetro, foram realizada as medidas dos dispositivos da tabela e obteve-se os seguintes valores abaixo:

Tabela 1 – Medidas elétricas utilizando multímetro.

Dispositivo Medida teórica Leitura prática

Resistor R1

(marrom, cinza, marrom, ouro) 180 Ω 178 Ω

Resistor R2

(azul, cinza, amarelo, ouro) 680 kΩ 682 kΩ

R1 + R2 em série 680 kΩ 682 kΩ

Pilha 1 1,5 V 1,60 V

Pilha 2 1,5 V 1,53 V

P1 + P2 em série 3,0 V 3,12 V

Bateria 9,0 V 9,5 V

Tomada 120 V 120 V 125 V

Tomada 220 V 220 V 240 V

De acordo com os resultados obtidos, que os valores encontrados foram muito próximos dos valores esperados, portanto houve sucesso no aprendizado do uso do aparelho, para que nos experimentos futuros pudesse utilizá-lo para medidas de tensão de pilhas.

Pilha de Daniell:

A pilha foi montada e conectada e então foi feita a medida de tensão, a qual obteve-se um resultado de 1,02 V. Para que se pudesse fazer uma comparação, foi feito o cálculo teórico da tensão da pilha de Daniell.

∆E= ∆Eº-RT/nP ln⁡K

Onde:

K vale 1, pois as concentrações das soluções são iguais.

Com isso, ∆E= ∆Eº, pois o logaritmo neperiano de 1 vale 0.

∆Eº equivale ao somatório do potencial de redução do cobre com o potencial de oxidação do zinco, que equivale a 1,10 V.

Cu2+ + 2e- → Cu Eº = + 0,337 V

Zn → Zn2+ + 2e- Eº = + 0,763 V

∆Eº= + 1,10 V

O ânodo da pilha é o eletrodo de zinco e o cátodo é o eletrodo de cobre. Por isso, se o sistema fosse deixado funcionando por alguns dias, a solução de cobre se tornaria incolor, a massa de cobre aumentaria