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A eletroquímica estuda o aproveitamento das

reações de oxirredução que é dividida em duas partes:

Conversão de energia química em energia elétrica que

trata do estudo das pilhas e baterias, que são

dispositivos onde são colocadas espécies químicas para

reagirem espontaneamente, havendo transferência de

elétrons entre elas, sendo que uma se reduz e a outra

oxida. Com a oxirredução cria-se uma diferença de

potencial dentro da pilha, permitindo o fluxo de elétrons

dentro do sistema, o que causa uma corrente elétrica.

O objetivo da aula foi fazer uma pilha na prática vendo

como montar, conhecendo seu funcionamento e suas

aplicações no cotidiano. Uma pilha é um sistema que, espontaneamente, converte energia química em energia elétrica, por intermédio de um processo de oxirreducão, onde a troca de elétrons se dá de maneira indireta. Cada célula de uma bateria contém um terminal positivo e um terminal negativo.

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Com uma batata, vamos realizar o processo de uma pilha, onde vamos inserir o parafuso (Fe) em outro lado da batata, e o fio de cobre (Cu) no lado oposto.

E com outro fio de cobre, conectaremos o parafuso ao pedaço de fio inserido na batata, para realizar a transferência de elétrons, mas durante os testes notamos que o fio de ligação não influenciava na pilha, já que os materiais estão no mesmo elemento (batata).

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Materiais:

Batata

Fio

Parafuso

Voltímetro

Béquer

Proveta

Lámina de ferro (prego)

Lámina de cobre

Fio de cobre (com jacarés nas duas extremidades)

Reagentes:

Solução de NaCI 0.1 mol/L

Solução de indicador fenolftaleína 1%

Solução de Ks/Fe(CN)6) 0,1 mo/L

Solução de HCI 1 mol/L

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Primeiramente colocamos nos béqueres a solução aquosa de sulfato de cobre e a solução aquosa de cloreto de ferro que contém eletrólito, são soluções condutoras que permitem que íons fluem entre as placas de cobre e ferro.

Após, no béquer com a solução de sulfato de cobre foi colocado a placa de cobre e na solução de cloreto de ferro a placa de ferro (prego) ligados pelo fio cabinho.

A placa de cobre atua como um eletrodo positivo (cátodo), onde ocorre a redução e sua massa aumenta.A massa aumenta porque o eletrodo de cobre é reduzido (recebe elétrons), os elétrons que chegam à placa de cobre, através do fio, atraem os átomos ionizados Cu2+ da solução e formam cobre metálico, Cu°. A placa de ferro atua como um eletrodo negativo (ânodo), onde ocorre a oxidação, é corroído e tem sua massa diminuída . O ferro é corroído porque é o mais reativo e sofre oxidação (perde elétrons).O fluxo de elétrons vai do ferro para o cobre.

Foi colocado a ponta salina, que tem a função de permitir a passagem de ions entre as soluções dos eletrodos sem que as soluções se misturem. Isso é essencial para manter o equilíbrio de cargas e permitir que a corrente elétrica flua continuamente na pilha.

E por fim, foi utilizado o voltímetro que é um instrumento que mede a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico, para medir a voltagem.

Através da Pilha de Daniell podemos compreender o

mecanismo que gera a corrente elétrica, entendendo o fenômeno eletroquímico como tendência das substâncias em doar ou receber elétrons, formando íons e resultando na produção de corrente e outros fenômenos elétricos.

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Utilizamos também em outro experimento um limão com intuito de se montar uma pilha com matérias simples, o limão foi usado como meio iônio da reação, com uma haste de cobre (o cátodo da pilha, de polo positivo) e um parafuso de ferro (o ânodo da pilha, de polo negativo), separados, conectando na extremidade de cada um os sensores do voltímetro. Ele servia como um fio que seria por onde os elétrons passariam e também seria medida a corrente elétrica pelo aparelho.

Fizemos também uma bateria com moedas de cobre (novamente o cátodo) e pedaços de papel alumínio (o ânodo), ambos servem de meio iônico que impede o contato direto entre os metais.

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Concluímos com base nesse trabalho que as pilhas são

geradas a partir da transferência de elétrons entre os

eletrodos, porém por ser caseira e bem simples essas

transferências são baixas e não são muito úteis no dia a

dia, mas em grande quantidade pode ser usadas para

acender algumas lâmpadas ou carregar um celular. Por

esses motivos, podemos afirmar também que esse

experimento não possui grande geração de energia,

mesmo se adicionarmos mais limões a energia será

maior mas não o suficiente para ligar uma lâmpada, a não

ser que adicionarmos placas de metal, fios e lâmpadas.

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Foi utilizado pedaços de papel alumínio, moedas de cobre e guardanapos empilhados uns sobre os outros. No guardanapo , foi utilizada uma solução salina para evitar o contato direto entre os metais, permitindo que a reação química ocorra. A combinação da solução salina e do sulfato de cobre atua como eletrólito, permitindo que a corrente elétrica flua entre os metais. foi feita a pilha em sequência: guardanapo, moeda, papel de alumínio, guardanapo, moeda, aluminio o que é fundamental para criar a diferença de potencial necessária para gerar eletricidade. Cada combinação de moeda e papel alumínio forma uma célula da pilha. Esse experimento demonstra como a energia elétrica pode ser gerada a partir de uma reação química e como a disposição dos materiais afeta a quantidade de eletricidade produzida.

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Primeiramente, foram colocadas nos béqueres a solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4+H2O) e a solução aquosa de cloreto de ferro (FeCl3+H2O), que contêm eletrólitos, sendo soluções condutoras que permitem que íons fluam entre as placas de cobre e ferro, completando o circuito elétrico.

Em seguida, no béquer com a solução de sulfato de cobre foi colocada a placa de cobre (fio de cobre) e na solução de cloreto de ferro a placa de ferro (prego) ligados pelo fio. A placa de cobre atua como um eletrodo positivo (cátodo), onde ocorre a redução e sua massa aumenta, pois o eletrodo de cobre é reduzido (recebe elétrons). Os elétrons que chegam à placa de cobre, através do fio, atraem os átomos ionizados Cu2+ da solução e formam cobre metálico, Cu°. A placa de ferro atua como um eletrodo negativo (ânodo), onde ocorre a oxidação, sendo corroída e tendo sua massa diminuída. O fluxo de elétrons vai do ferro para o cobre.

Foi colocado o ponte salina para permitir a passagem de íons entre as soluções dos eletrodos sem que as soluções se misturem, essencial para manter o equilíbrio de cargas e permitir que a corrente elétrica flua continuamente na pilha.

Por fim, foi utilizado o voltímetro, um instrumento que mede a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico, para medir a voltagem. Através da Pilha de Daniell, podemos compreender o mecanismo que gera a corrente elétrica, entendendo o fenômeno eletroquímico como tendência das substâncias em doar ou receber elétrons, formando íons e resultando na produção de corrente e outros fenômenos elétricos.