A ELETROQUÍMICA – PILHA DE FERRO E COBRE

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Experimento de Galvani

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Alessandro Volta

Volta, inspirado por Galvani, em 1800 descobriu que a perna da rã não possuía eletricidade animal, que em vez disso ela era apenas um condutor de eletricidade, que se contraia apenas se entrasse em contato com dois metais diferentes, assim construiu a primeira pilha elétrica, empilhando discos de cobre e zinco alternadamente, separados por pedaços de tecido úmidos com solução de ácido sulfúrico.

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Pilha de Volta

1.1.3.Pilha de Daniel

John Frederick Daniel construiu uma pilha semelhante, porém com duas semi-celas separadas por uma ponte salina, o que contribui para aumentar a eficiência da pilha.

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Pilha de Daniell

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Reações de oxi-redução

Pilhas e baterias transformam energia química em energia elétrica através da eletroquímica. Cada metal constituinte da pilha possuí uma capacidade própria de doar ou receber elétrons, esse é o conceito básico de oxidação e redução, e é a partir da transferência de elétrons entre os elementos constituintes da pilha que se faz a condução elétrica.

Uma pilha é formada por dois eletrodos um anodo e um catodo. O primeiro oxida, transferindo elétrons para o segundo que reduz.

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Diferença de potencial

O valor da diferença de potencial (ddp) ou força eletromotriz de uma pilha (∆E0) sempre dará positivo, o valor de ∆E0 pode ser calculado diminuindo-se o potencial de redução (ou de oxidação) de um eletrodo pelo outro.

O potencial de redução ou oxidação dos elementos eram encontrados através da medida do potencial de redução ou oxidação de cada eletrodo em relação a um eletrodo padrão, o escolhido no caso, foi o eletrodo de hidrogênio, que é formado por um fio de platina (Pt) com uma placa de platina na ponta dentro de um tubo de vidro que está preenchido com gás hidrogênio (H2) sob pressão de 1atm. O gás hidrogênio fica adsorvido na placa de platina, que é inerte e não participa da reação. Esse conjunto fica mergulhado numa solução de ácido sulfúrico de concentração 1 mol/L, em temperatura de 25ºC.

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Eletrodo padrão

Por convenção adotou-se que os potenciais-padrao de redução e de oxidação normais do hidrogênio, medidos em condições padrão, são iguais a zero. Portando ligando um eletrodo de hidrogênio a um eletrodo de qualquer outro metal, medimos o valor do potencial-padrão desse metal

Tabela 1/ Potencial de redução e oxidação

[pic 5]

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OBJETIVO

O presente relatório tem como objetivo teórico, estudar e entender a eletroquímica como resultado da tendência das substâncias em receber ou doar elétrons, formando íons e culminando na criação de corrente e outros fenômenos elétricos.

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MATERIAIS

- 01 Ponte Salina

- 02 Béquer de 50mL;

- 01 Conta-gotas;

- 01 algodão;

-01 Barra de Ferro;

-01 Barra de Cobre;

-01 pedaço Bombril;

-01 voltímetro digital.

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REAGENTES

- Sulfato de Ferro (Fe2SO4);

- Sulfato de Cobre (CuSO4);

- Cloreto de sódio (NaCl) – 1 mol;

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PROCEDIMENTO

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Esquema e aparelhagem

[pic 6]

[a][b]

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RESULTADOS E DISCUSSÕES

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Fórmulas

1ª – Cálculo da diferença de potencial:

ΔE = Eoxi + Ered

Onde: ΔE= variação de potencial

Eoxi= potencial de oxidação

Ered= potencial de redução

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Resultados Teóricos

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Pilha de ferro e cobre.

Fe2SO4 + CuSO4

Potencial de redução ferro: -0,44V;

Potencial de redução cobre: +0,34V;

Como o potencial de redução do cobre é maior que o potencial de redução do ferro conclui-se que o cobre oxida o ferro, sabendo assim que ele é o cátodo da pilha (o elemento que irá reduzir), por consequência o ferro sera o ânodo (elemento que irá oxidar);

Semi reação oxidação do ferro: 2Fe0 2Fe2+ + 2e-; [pic 8]

Semi reação redução do cobre: Cu2+ + 2e- Cu0;[pic 9]

Assim, a reação global de oxirredução do ferro e cobre será:[pic 10]

2Fe0