15910148
Description
Mind Map by Rita Duarte, updated more than 1 year ago
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Created by Rita Duarte
over 5 years ago
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CONSTRUÇÃO DE UMA PILHA
COM DIFERENÇA DE
POTENCIAL DETERMINADA
- Introdução
- Uma pilha electroquímica é um sistema que converte energia
química, produzida numa reacção de oxidação-redução
espontânea, em energia eléctrica. As reacções de
oxidação-redução são reacções em que há total ou parcial
transferência de electrões, de uma espécie química para outra,
englobando duas semi-reacções: semi-reacção de oxidação e
semi-reacção de redução. A oxidação corresponde a uma perda de
electrões, ou seja, um aumento do número de oxidação. Já a
redução corresponde a um ganho de electrões, ou seja, uma
diminuição do número de oxidação.
- Uma pilha electroquímica é constituída por dois eléctrodos: o ânodo
(eléctrodo onde ocorre oxidação), polo negativo da pilha, e o cátodo
(eléctrodo onde ocorre a redução), polo positivo da pilha. Nestas células
galvânicas em que os reagentes são iões ou moléculas, é necessário utilizar
eléctrodos sólidos e condutores, muitas das vezes os eléctrodos funcionam
apenas como condutores e superfície de contacto com a solução,
designados por eléctrodos inertes. Estes eléctrodos proporcionam uma
superfície de contacto para a ocorrência de uma reacção de
oxidação-redução. Para além disso, uma pilha é constituída por um
electrólito (solução condutora), uma ponte salina que é um tubo em U que
contém uma solução condutora que vai repor a electroneutralidade dos
electrólitos, sendo que esta é alterada durante o período de funcionamento
da pilha. Sabe-se que quando se fecha o circuito, os electrões deslocam-se,
através do fio condutor, do ânodo para o cátodo.
- Resumindo, quando se constrói uma célula voltaica, em circuito
fechado surge uma diferença de potencial ente os dois eléctrodos de
metais diferentes, sendo que no circuito exterior há um fluxo de
electrões do ânodo para o cátodo. Há também circulação de iões da
ponte salina para os electrólitos e vice-versa; nos electrólitos há
circulação de iões do eléctrodo para a solução ou desta para o
eléctrodo. Ao longo do tempo a diferença de potencial vai diminuindo,
assim como a intensidade da corrente, até que se anula. Quando a
diferença de potencial se anula, não significa que as reacções de
oxidação-redução cessaram, mas sim que ocorrem à mesma velocidade
em ambos os sentidos, ou seja atingiram o equilíbrio químico.
- Resumindo, quando se constrói uma célula voltaica, em circuito
fechado surge uma diferença de potencial ente os dois eléctrodos de
metais diferentes, sendo que no circuito exterior há um fluxo de
electrões do ânodo para o cátodo. Há também circulação de iões da
ponte salina para os electrólitos e vice-versa; nos electrólitos há
circulação de iões do eléctrodo para a solução ou desta para o
eléctrodo. Ao longo do tempo a diferença de potencial vai diminuindo,
assim como a intensidade da corrente, até que se anula. Quando a
diferença de potencial se anula, não significa que as reacções de
oxidação-redução cessaram, mas sim que ocorrem à mesma velocidade
em ambos os sentidos, ou seja atingiram o equilíbrio químico.
- Uma pilha electroquímica é constituída por dois eléctrodos: o ânodo
(eléctrodo onde ocorre oxidação), polo negativo da pilha, e o cátodo
(eléctrodo onde ocorre a redução), polo positivo da pilha. Nestas células
galvânicas em que os reagentes são iões ou moléculas, é necessário utilizar
eléctrodos sólidos e condutores, muitas das vezes os eléctrodos funcionam
apenas como condutores e superfície de contacto com a solução,
designados por eléctrodos inertes. Estes eléctrodos proporcionam uma
superfície de contacto para a ocorrência de uma reacção de
oxidação-redução. Para além disso, uma pilha é constituída por um
electrólito (solução condutora), uma ponte salina que é um tubo em U que
contém uma solução condutora que vai repor a electroneutralidade dos
electrólitos, sendo que esta é alterada durante o período de funcionamento
da pilha. Sabe-se que quando se fecha o circuito, os electrões deslocam-se,
através do fio condutor, do ânodo para o cátodo.
- Uma pilha electroquímica é um sistema que converte energia
química, produzida numa reacção de oxidação-redução
espontânea, em energia eléctrica. As reacções de
oxidação-redução são reacções em que há total ou parcial
transferência de electrões, de uma espécie química para outra,
englobando duas semi-reacções: semi-reacção de oxidação e
semi-reacção de redução. A oxidação corresponde a uma perda de
electrões, ou seja, um aumento do número de oxidação. Já a
redução corresponde a um ganho de electrões, ou seja, uma
diminuição do número de oxidação.
- Objetivos
- Identificar os constituintes de uma pilha electroquímica.
Prever a diferença de potencial de uma pilha electroquímica
conhecendo os eléctrodos
- Identificar os constituintes de uma pilha electroquímica.
Prever a diferença de potencial de uma pilha electroquímica
conhecendo os eléctrodos
- Procedimento
- 1- Após os conhecimentos base para a construção de uma
pilha é necessário escolhermos quais os metais a utilizar
para os eléctrodos, quais as soluções de iões e qual a ponte
salina que vamos utilizar. Para escolhermos os metais é
necessário recorre a uma tabela de potenciais-padrão de
eléctrodo para calcularmos o potencial-padrão de um par
conjugado de oxidação-redução, sendo que quanto maior
for este valor mais facilidade terá em sofrer redução e em
oxidar a outra espécie química.
- 2- De acordo com a informação da embalagem onde se
encontram estes metais escolhidos (Cu e Mg), calcular a massa necessária
para 0.05 dm3 de solução.
- 3- Medir a massa de Cu e Mg
- 4- Transferir o Cu para um gobelé e o Mg para
um gobelè diferente.
- 5- Em cada gobelé, adicionar 200 mL água ionizada para diluir e com o
funil transferir a solução de Cu para o balão volumétrico 1 e a solução
de Mg para o balão volumétrico 2. Repetir este processo 3 vezes para
certificar que é tudo aproveitado.
- 6- Com a pipeta de Pasteur, encher
com a garrafa de esguicho até ao
menisco em cada balão volumétrico
- 7- Preparação da solução salina:
600 mL de água + 10 colheres de
sal
- 7- Preparação da solução salina:
600 mL de água + 10 colheres de
sal
- 6- Com a pipeta de Pasteur, encher
com a garrafa de esguicho até ao
menisco em cada balão volumétrico
- 5- Em cada gobelé, adicionar 200 mL água ionizada para diluir e com o
funil transferir a solução de Cu para o balão volumétrico 1 e a solução
de Mg para o balão volumétrico 2. Repetir este processo 3 vezes para
certificar que é tudo aproveitado.
- 4- Transferir o Cu para um gobelé e o Mg para
um gobelè diferente.
- 3- Medir a massa de Cu e Mg
- 2- De acordo com a informação da embalagem onde se
encontram estes metais escolhidos (Cu e Mg), calcular a massa necessária
para 0.05 dm3 de solução.
- 1- Após os conhecimentos base para a construção de uma
pilha é necessário escolhermos quais os metais a utilizar
para os eléctrodos, quais as soluções de iões e qual a ponte
salina que vamos utilizar. Para escolhermos os metais é
necessário recorre a uma tabela de potenciais-padrão de
eléctrodo para calcularmos o potencial-padrão de um par
conjugado de oxidação-redução, sendo que quanto maior
for este valor mais facilidade terá em sofrer redução e em
oxidar a outra espécie química.
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