>Béquer

>Fio de cobre

>Limão

>Moedas de cobre

>Papel alumínio

>Papel toalha

>Parafuso de ferro

>Placa de cobre

>Voltímetro digital

Reagentes:

>Cobre metálico (Cu_(s))

>Sulfato de cobre (CuSO4)

>Nitrato de prata (AgNO3)

Também foi feita uma bateria com moedas de liga de cobre (novamente o cátodo) e pedaços de papel alumínio (o ânodo), alternando os dois com um pedaço de papel toalha embebido de sulfato de cobre (CuSO4) entre ambos, que serve de meio iônico e impede o contato direto entre os metais. Por fim os sensores do voltímetro foram colocados na extremidade superior e inferior da bateria, que devia começar com um dos metais e terminar no outro para permitir a passagem de elétrons.

Como demonstração, colocou-se uma pequena placa de cobre e lascas de cobre metálico (Cu_(s)) em uma solução de nitrato de plata (AgNO3), em seguida espremendo o limão para fornecer o meio iônico para a reação ocorrer, havendo depósito de um metal e corrosão do outro.

A primeira pilha foi inventada por Alessandro Volta em 1800, ao empilhar discos de cobre e zinco com pedaços de tecido embebido em ácido sulfúrico, e conectando um fio ao terminal de cada eletrodo, assim produzindo uma corrente elétrica por este.

Para funcionar, uma pilha precisa de dois materiais de potencial de redução diferentes (podendo ser metais ou ametais), um dos quais é o ânodo (de menor potencial, no polo negativo, que é oxidado e corroído, cedendo elétrons) e o outro o cátodo (de maior potencial, no polo positivo, que é reduzido e tem depósito de massa, reduzindo), devendo não estar em contato direto.

Além disso, é preciso um meio iônico (como uma solução iônica, ácida ou básica), que permite a neutralidade elétrica e a ocorrência das reações, e um fio metálico externo, ligado aos terminais dos polos positivo e negativo, permitindo o transporte de elétrons e captando a corrente elétrica a ser aproveitada.

Quanto maior a diferença entre potenciais de redução dos materiais dos eletrodos, maior a diferença de potencial da pilha, medida em Volts.

As pilhas são usadas diretamente nos mais diversos dispositivos eletrônicos como fontes de energia durável. Alguns exemplosde pilhas e baterias de Laclanché ou ácida (com zinco funcionando como ânodo e grafite como cátodo), pilha alcalina (que usa bases fortes no cátodo, como KOH ou NaOH), pilha de lítio/dióxido de manganês, baterias de chumbo de automóveis e baterias de hidreto metálico e óxido de níquel.

O objetivo da aula prática foi a montagem de pilhas simples com materiais caseiros, como moedas, parafusos e papel alumínio, limões e batatas, dentre outros materiais oportunos umprindo os requisitos para a montagem de uma pilha efetiva, verificando a voltagem produzida e possuindo uma visualização prática do conteúdo didático.

Já quanto à pilha caseira de moedas e papel alumínio, produziu-se um potencial elétrico entre 100 volts e 125 volts, o que está longe do desempenho obtido por pilhas comerciais, mas considerendo os materiais empregados foi satisfatória. Na pilha o alumínio do papel foi oxidado de 0 a +3 e o cobre do CuSO4 foi reduzido de +2 a 0. A reação global é:

Cu_(s) + Al_(s) + CuSO4 = Cu_(s) + Al(SO4)3

Por fim, a imersão da placa de cobre na solução de AgNO3 levou à formação, lentamente, de uma camada fina de prata sobre a placa, pela redução do NOX da pra de +1 no AgNO3 a 0 na prata metálica; já a solução incolor adquiriu aos poucos uma cor azulada, pela oxidação do cobre metálico em Cu(NO3)2, com NOX variando de 0 a +2. A reação global não balanceada é:

Cu_(s) + AgNO3 = Ag_(s) + Cu(NO3)2