Pilha de daniell

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  • Publicado : 11 de novembro de 2012
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RESUMO

Este relatório é resultado de uma experiência em laboratório que teve como objetivo reproduzir o experimento de John Frederic Daniell, a Pilha de Daniell, e coletar os dados da variação de sua tensão elétrica, bem como discutir o comportamento da concentração de cobre e zinco durante o experimento.

Palavras-chave: pilha; Daniell; dados; tensão.

1 INTRODUÇÃO

Em 1836, ocientista e professor John Frederic Daniell criou um tipo de pilha (sistema que possui capacidade de produzir energia elétrica a partir de uma reação química) utilizando uma placa de Zinco (Zn)  em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4) e uma placa de Cobre (Cu) em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4). As duas soluções são ligadas por uma ponte salina constituída de cloreto de potássio (KCl), pois osíons K+ e Cl- não afetam nas reações que ocorrem na pilha e tem a função de manter o equilíbrio de cargas positivas e negativas nas soluções dos eletrodos e de impedir que as mesmas se misturem.

Por ser uma pilha eletroquímica, a Pilha de Daniell é um sistema que produz corrente elétrica contínua (corrente elétrica onde as cargas se transferem em velocidade constante quando uma tensão éaplicada), onde os elétrons transferem-se do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de oxidação, assim, vão do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.

Os polos, assim como o cátodo, ânodo e a variação de massa, são classificados de acordo com o potencial de oxidação. A placa de cobre apresenta menor potencial de oxidação, portanto é classificada como o polo positivo e ocátodo (onde ocorre redução), e sua variação de massa aumenta. A placa de zinco apresenta maior potencial de oxidação, portanto é classificada como o polo positivo e o ânodo (onde ocorre oxidação), e sua variação de massa diminui.

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Fig. 1 – Ilustração da Pilha de Daniell
Fonte: http://quimicasemsegredos.com/images/Teoria/eletroquimica-pilhas/eletro8.png
1. Reações Químicas

APilha de Daniell apresenta semi-reação no eletrodo de Zinco, semi-reação no eletrodo de Cobre e uma reação global do sistema.

A semi-reação no eletrodo de Zinco é de oxidação e é definida por:

Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-

A semi-reação no eletrodo de Cobre é de redução e é definida por:

Cu2+(s) + 2e- Cu(s)

A reação global é definida por:

Zn(s) + Cu2+(aq)Zn2+ + Cu(s)







1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. Materiais e Reagentes

Neste experimente foi utilizado uma lâmina de cobre, uma lâmina de zinco, fio condutor, ponte salina contendo KCl e algodão, dois béqueres, 30ml de sulfato de cobre, 30ml de sulfato de zinco e um multímetro.

2. Procedimento Experimental

Foram adicionados 30 ml de solução de sulfato de cobre (CuSO4)em um béquer e 30 ml de sulfato de zinco (ZnSO4) em outro béquer.

Para a preparação da ponte salina, foi adicionado uma solução de cloreto de potássio (KCl) em uma vidraria específica e pedaços de algodão nas pontas da mesma para a solução não vazar. A ponte salina foi colocada entre os dois béqueres.

As lâminas de zinco (Zn) e cobre (Cu) foram ligeiramente lixadas com o objetivode remover a oxidação e as impurezas acumuladas em suas superfícies. Após o lixamento, a lâmina de zinco foi depositada no béquer contendo solução de sulfato de zinco e a lâmina de cobre foi depositada no béquer contendo solução de sulfato de cobre.

As duas células foram ligadas em série através de um fio condutor com garras jacaré.

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Fig.2 – Conjunto montado
Fonte:http://quimicoestudante.blogspot.com.br/2012/08/pilha-de-daniell.html


Com o multímetro em modo DCV-20, o componente vermelho do mesmo foi ligado na lâmina de cobre e o componente preto ligado na lâmina de zinco. A variação da tensão foi observada durante o tempo de 15 minutos.


2. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Durante o tempo de observação da tensão com o multímetro, foi observado que a pilha...
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