Trabalho de Química (Pilhas).

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.

Esses dispositivos receberam esse nome porque a primeira pilha a ser criada foi inventada por Alessandro Volta, no ano de 1800, e era formada por discos de zinco e cobre separados por um algodão embebido em salmoura. Tal conjunto era colocado de forma intercalada, um em cima do outro, empilhando os discos e formando uma grande coluna. Como era uma pilha de discos, começou a ser chamada por esse nome.

As pilhas são sempre formadas por dois eletrodos e um eletrólito. O eletrodo positivo é chamado de cátodoe 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.

Para você entender como isso gera corrente elétrica, veja o caso de uma das primeiras pilhas, a pilha de Daniell, em que havia um recipiente com uma solução de sulfato de cobre (CuSO_4(aq)) e, mergulhada nessa solução, estava uma placa de cobre. Em outro recipiente separado, havia uma solução de sulfato de zinco (ZnSO_4(aq)) e uma placa de zinco mergulhada. As duas soluções foram ligadas por uma ponte salina, que era um tubo de vidro com uma solução de sulfato de potássio (K₂SO_4(aq)) com lã de vidro nas extremidades. Por fim, as duas placas foram interligados por um circuito externo, com uma lâmpada, cujo acendimento indicaria a passagem de corrente elétrica:

O que acontece é que o zinco tem maior tendência de se oxidar, isto é, de perder elétrons, por isso, o zinco metálico da lâmina funciona como o eletrodo negativo, o ânodo, onde ocorre a oxidação: Zn_{( s)}   ↔  Zn²⁺_(aq) + 2 e^–. Os elétrons perdidos pelo zinco são transportado pelo circuito externo até o cobre, gerando a corrente elétrica que liga a lâmpada. Os íons cobre da solução recebem os elétrons (reduzem-se) e transformam-se em cobre metálico que se deposita sobre a lâmina de cobre. Isso significa que esse é o eletrodo positivo, cátodo, onde ocorre a redução: Cu²⁺_(aq) + 2 e^– ↔  Cu_{( s).}

As pilhas atuais possuem esse mesmo princípio de funcionamento, em que um metal doa elétrons para outro, por meio de uma solução condutora, e é produzida a corrente elétrica. A diferença é que as pilhas usadas hoje são secas, porque não utilizam como eletrólito uma solução líquida, como ocorre na pilha de Daniell.

Hoje existe uma diversidade muito grande de pilhas que são vendidas comercialmente. Entre elas as mais comuns são as pilhas ácidas (de Leclanché) e as pilhas alcalinas.

Ambas possuem o zinco como o eletrodo negativo; já como polo positivo, há uma barra de grafita instalada no meio da pilha envolvida por dióxido de manganês (MnO₂), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida. A diferença é que, na pilha ácida, usa-se na pasta úmida o cloreto de amônio (NH₄Cl) e cloreto de zinco (ZnCl₂) – sais de caráter ácido – além de água (H₂O). Já na pilha alcalina, usa-se o hidróxido de potássio (NaOH), que é uma base.

As pilhas de Leclanché são mais indicadas para equipamentos que requerem descargas leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos. Já as pilhas alcalinas dispõem de 50 a 100% a mais de energia que uma pilha comum do mesmo tamanho, sendo indicadas para equipamentos que exigem descargas rápidas e mais intensas, tais como rádios, tocadores de CD/DVD, MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais etc.

Aluna: Nathalia de Oliveira Teodoro  N° 29  Turma: 3002 

Trabalho de Química (Pilhas)

 

 

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.

Para você entender como isso gera corrente elétrica, veja o caso de uma das primeiras pilhas, a pilha de Daniell, em que havia um recipiente com uma solução de sulfato de cobre (CuSO_4(aq)) e, mergulhada nessa solução, estava uma placa de cobre. Em outro recipiente separado, havia uma solução de sulfato de zinco (ZnSO_4(aq)) e uma placa de zinco mergulhada. As duas soluções foram ligadas por uma ponte salina, que era um tubo de vidro com uma solução de sulfato de potássio (K₂SO_4(aq)) com lã de vidro nas extremidades. Por fim, as duas placas foram interligados por um circuito externo, com uma lâmpada, cujo acendimento indicaria a passagem de corrente elétrica

O que acontece é que o zinco tem maior tendência de se oxidar, isto é, de perder elétrons, por isso, o zinco metálico da lâmina funciona como o eletrodo negativo, o ânodo, onde ocorre a oxidação: Zn_{( s)}   ↔  Zn²⁺_(aq) + 2 e^–. Os elétrons perdidos pelo zinco são transportado pelo circuito externo até o cobre, gerando a corrente elétrica que liga a lâmpada. Os íons cobre da solução recebem os elétrons (reduzem-se) e transformam-se em cobre metálico que se deposita sobre a lâmina de cobre. Isso significa que esse é o eletrodo positivo, cátodo, onde ocorre a redução: Cu²⁺_(aq) + 2 e^– ↔  Cu_{( s).}

As pilhas atuais possuem esse mesmo princípio de funcionamento, em que um metal doa elétrons para outro, por meio de uma solução condutora, e é produzida a corrente elétrica. A diferença é que as pilhas usadas hoje são secas, porque não utilizam como eletrólito uma solução líquida, como ocorre na pilha de Daniell.

Hoje existe uma diversidade muito grande de pilhas que são vendidas comercialmente. Entre elas as mais comuns são as pilhas ácidas (de Leclanché) e as pilhas alcalinas.

Ambas possuem o zinco como o eletrodo negativo; já como polo positivo, há uma barra de grafita instalada no meio da pilha envolvida por dióxido de manganês (MnO₂), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida. A diferença é que, na pilha ácida, usa-se na pasta úmida o cloreto de amônio (NH₄Cl) e cloreto de zinco (ZnCl₂) – sais de caráter ácido – além de água (H₂O). Já na pilha alcalina, usa-se o hidróxido de potássio (NaOH), que é uma base.

As pilhas de Leclanché são mais indicadas para equipamentos que requerem descargas leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos. Já as pilhas alcalinas dispõem de 50 a 100% a mais de energia que uma pilha comum do mesmo tamanho, sendo indicadas para equipamentos que exigem descargas rápidas e mais intensas, tais como rádios, tocadores de CD/DVD, MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais etc.

Nome: Ana Júlia Silva De Oliveira

Turma: 3001

 

Química “Pilhas”

 

As diferentes pilhas que encontramos no mercado têm todas o mesmo princípio de funcionamento: transformam energia química em elétrica, por meio de reações com transferência de elétrons.

A pilha também é denominada célula galvânica e fornece energia ao sistema somente até que a reação química se esgote.

Seu funcionamento se baseia em transferência de elétrons de um metal que tem a tendência de ceder elétrons para um que tem a tendência de ganhar elétrons, ou seja, ocorrem reações de oxidorredução. Essa transferência é feita por meio de um fio condutor.

Para entendermos como isso se dá, vejamos a reação de oxidorredução que ocorre entre o zinco e o cobre e como isso pode ser utilizado para gerar uma pilha:

Se colocarmos uma placa de zinco em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO₄), estaremos constituindo um eletrodo de zinco. Da mesma maneira, se colocarmos uma placa de cobre em uma solução de sulfato de cobre (CuSO₄), teremos um eletrodo de cobre.

Como o zinco é mais reativo que o cobre, ele tem a tendência de doar elétrons para o cobre. Assim, se ligarmos esses dois eletrodos por meio de um fio condutor externo, ocorrerá a transferência dos elétrons e consequentemente a passagem de corrente elétrica. Isso é visível, pois, depois de um tempo, notamos que a lâmina de cobre teve um aumento em sua massa, enquanto que a de zinco sofreu corrosão.

Os elétrons, por apresentarem carga negativa, migram do eletrodo negativo, denominado ânodo; para o positivo, que recebe o nome de cátodo. Assim, temos a reação global dessa pilha em particular:

Semirreação do ânodo:            Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-
Semirreação do cátodo:               Cu2+(aq) + 2e- →Cu(s)___________
Reação global da pilha:            Zn (s) +  Cu2+(aq)→ Zn2+ (aq) + Cu(s)

A notação química correta de uma pilha baseia-se na seguinte regra por convenção mundial:

Ânodo // Cátodo
Oxidação // redução

Assim, nesse casso, temos:

Zn / Zn²⁺ // Cu²⁺ //Cu_(s)

Isso mostra que esse dispositivo é uma pilha, pois a partir de uma reação espontânea de oxidorredução ele produziu corrente elétrica. Essa pilha é chamada de Pilha de Daniell, por ter sido construída em 1836, pelo químico e meteorologista inglês John Frederic Daniell (1790-1845).

Hoje existe uma diversidade de pilhas que podem variar em diferentes aspectos. Porém, as pilhas mais comuns são as secas, que não utilizam soluções aquosas como as da Pilha de Daniell; mas que funcionam baseadas no mesmo princípio: a transferência de elétrons do ânodo para o cátodo. A seguir temos a representação esquemática da composição de uma pilha seca ácida:

Nome: Gabriele Marques Da Silva 

Turma: 3002 Número: 05

 

Trabalho de Química (pilhas)

Pilhas

Em uma pilha ocorre a transformação de energia química em energia elétrica.

•Pilha de daniell:
Ocorre uma reação de oxirredução que produz energia elétrica. Ela se baseia na equação:

Zn (s) + CuSO2 (aq) <——> ZnSO4 (aq) + Cu (s)

Introduzindo uma barra de zinco em uma solução aquosa de CuSO4, os íons de Cu+2 reagem diretamente com a barra de zinco, sendo impossível obter corrente elétrica útil.
Para ser utilizada como fonte de energia deve ocorrer uma transeferência indireta de elétrons.

•D.D.P.
Quando uma corrente flui entre dois pontos, diz-se que existe uma diferença de potencial entre dois pontos. Portanto existe uma d.d.p. entre dois eletrodos que é chamada voltagem da pilha.

– Significado de potenciais:
•O potencial de redução (Ered) é uma grandeza que mede a facilidade de a espécie sofrer redução.

Cu+2 (aq) + 2é —> Cu0 (aq) Ered = +0.34V

 

•O potencial de oxidação (Eox) é uma grandeza que mede a facilidade de a espécie sofrer oxidação.

Cu0(s) —> Cu+2(aq) + 2é Eox = -0,34V

Nome: Ludimila Santtos

Sala: 3002 

 

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