1.INTRODUÇÃO
• Eletroquímica éuma área da química que estuda as reações
que produzem corrente elétrica através de reações de oxi-
redução, de forma espontânea, chamado de pilha ou célula
galvânica. Também estuda as reações que ocorrem por
intermédio do fornecimento de corrente elétrica, conhecidas
como eletrólise, de forma não espontânea.
Pilha eletroquímica
• Umapilha ou cela galvânica muito tradicional é a chamada
Pilha de Daniell, montada em 1836, pelo cientista e professor
inglês John Daniell.
• Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente
contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e
receber elétrons das espécies químicas. É quando uma reação
química de óxido redução, espontânea, produz energia
elétrica.
Pilha de Daniell: Reação de óxido –redução entre Zn e Cu.
3.PARTE EXPERIMENTAL
Parte I:Reações de Oxi-redução
1° Tubo de ensaio
a) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado, num tubo de
ensaio contendo 3 mL de FeCl3 0,1 M. Deixou-o em repouso na
estante.
2° Tubo de ensaio
b) Colocou-se um prego limpo num segundo tubo de ensaio
contendo 3 mL de solução CuSO4 0,1 M. Deixou-o em repouso.
3° Tubo de ensaio
c) Colocou-se um pedaço de fio de cobre lixado num terceiro
tubo de ensaio com 3 mL de AgNO3 0,1 M. Deixou-o em repouso.
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3.PARTE EXPERIMENTAL
Parte II:Construção da Pilha de Daniell
Mergulhou-se a lâmina de Zn na solução de ZnSO4 e a lâmina de
cobre na solução de CuSO4. Colocou-se cuidadosamente a ponte
salina (NaCl) entre os dois béqueres. Conectaram-se os
eletrodos com um voltímetro e fez-se a leitura do potencial da
cela. Retirou-se a ponte salina e fez-se a leitura do potencial da
cela novamente.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
ParteI: Reações de Oxi-redução: são reações relacionadas com
uma transferência de elétrons entre átomos e/ou íons das
substâncias reagentes.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Reaçãode oxido redução - o número de elétrons perdidos
pela espécie química que sofre oxidação deve ser igual ao
número de elétrons ganhos pela espécie que sofre
redução, de modo a se manter a neutralidade de carga do
meio.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
FIODE COBRE + SOLUÇÃO DE FeCl3 0,1 M
• Colocando um pedaço de fio de cobre no primeiro tubo de
ensaio contendo 3 mL de FeCl3, observou-se que depois de
algum tempo, o fio de cobre foi diminuindo a sua massa,
sofrendo corrosão.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
PREGOLIMPO (FERRO) + SOLUÇÃO DE CuSO4 0,1 M
- Observou que o prego enferrujou, sofrendo corrosão.
- Verificou-se que uma camada avermelhada de cobre sólido se
depositou sobre o prego.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
CuSO4+ Fe° ---> FeSO4 + Cu°
(no meio do caminho teremos Cu+2 + SO4-2 + Fe°)
Então, na solução, a reação dos metais é:
Cu²+ + Fe° --> Cu° + Fe²
• Fe° é o ferro presente no prego, é o ferro metálico.
• Cu° é o cobre metálico, que foi depositado sobre o prego, e lhe
deu a coloração amarela.
• Cu²+ é o cobre presente no sulfato de cobre
• Fe²+ é o ferro iônico, que saiu do prego e ficou em solução no
lugar do cobre, originando o sulfato de ferro II.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
FIODE COBRE + SOLUÇÃO DE AgNO3
• Foi observado um aumento da massa do fio de cobre e um
mudança de coloração meio acinzentada, formando uma
espécie de camada em torno do fio de cobre.
Nessa situação ocorreu a seguinte reação:
Cu + 2 AgNO3 ------> Cu(NO3)2 + 2Ag
Formação de prata sólida (2 Ag) que impregna-se em torno do
cobre, formando a massa acinzentada observada.
4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
Napilha de Daniell, ocorre uma reação de óxido-redução onde o
cátodo (Cu) que é o pólo positivo da pilha, sofre redução
recebendo elétrons e o ânodo (Zn), que é o pólo negativo da pilha,
oxida perdendo elétrons.
A equação global dos processos que ocorrem na pilha de Daniell
Ânodo:
Cátodo:
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
•Com o passar do tempo, os elétrons da placa de zinco vão para
a solução, fazendo com que aumente a concentração da
solução e corroendo a placa de zinco. No outro eletrodo,
ocorre o contrário. Os elétrons da solução de sulfato de cobre
se depositam na placa de cobre, diminuindo a concentração
da solução e aumentando a massa da placa metálica.
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4.RESULTADOS E DISCUSSÃO
•Conectando os eletrodos no voltímetro o potencial da cela
encontrado foi de +1,08 V.
• De acordo com o esperado na pilha de Daniell, o voltímetro
deveria indicar uma voltagem de + 1,10 V.
Zn(s) ( Zn+2(aq) + 2 e- εo = +0,76 V
Cu+2 + 2 e- ( Cu(s) εo = +0,34 V
Zn(s) + Cu+2 ( Zn+2(aq) + Cu(s) Δεo = +1,10 V
Retirando a ponte salina verificou-se uma voltagem de + 1,09 V.
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5.Conclusão
Reações de oxi-reduçãotanto 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.
A pilha de Daniell montada no laboratório é um exemplo
clássico de uma reação de oxi-redução produzida entre o Zn e o Cu
que gera uma corrente elétrica contínua.
A importância da Eletroquímica se reside nela está presente no
dia a dia, em diversos aparelhos que dependem de pilhas ou
baterias: computadores, brinquedos eletrônicos, controles
remotos e tantos outros e suas diversas aplicações que comprovam
a importância de se conhecer processos que envolvam a
Eletroquímica.