Construção de Uma Pilha Com Diferença de Potencial Determinada

Construo de uma pilha com diferena de potencial determinada

IntroduoEste trabalho laboratorial foi feito no mbito da disciplina de qumica do 12 ano, aps o leccionamento de conceitos que seriam necessrios realizao do projecto. Como principais objectivos temos:. Identificar os constituintes de uma pilha electroqumica. Prever a diferena de potencial de uma pilha electroqumica conhecendo os elctrodos, terica e experimentalmente;. Encarnar o esprito de algum que esta a fazer um projecto de investigao, Contornando imprevistos e procedendo a alteraes no procedimentos, materiais, variveis, sempre que for necessrio;. Construo de uma pilha que apresente 1,5V.Regras/normas de segurana no laboratrio. Ter sempre presente que o laboratrio um local de trabalho srio e de risco potencial;. Conservar as bancadas limpas e arrumadas, assim como o cho.. No obstruir os locais destinados livre circulao;. Trabalhar em p;. Usar sempre bata limpa e justa, calado fechado e o cabelo, quando comprido, devidamente amarrado;. Antes do incio de qualquer trabalho laboratorial deve-se ter o cuidado de fazer uma preparao correcta, lendo os protocolos e assinalando todas as precaues a tomar;. Lavar as mos com frequncia, durante e no fim do trabalho laboratorial, proteger as feridas expostas e evitar o manuseamento dos aparelhos elctricos com as mos hmidas;. Antes do incio de qualquer trabalho laboratorial deve-se ter o cuidado de fazer uma preparao correcta, lendo os protocolos e assinalando todas as precaues a tomar;. No final do trabalho todo o equipamento e reagentes utilizados devem ser devidamente arrumadosA pilha de VoltaAps uma busca na internet, encontramos uma pilha que parecia ser fcil e interessante de fazer. A pilha de Volta.Alessandro Volta nasceu em 1745 em Camnago e morreu na mesma cidade em 1827. Volta realizou os seus primeiros estudos e as suas primeiras invenes na sua cidade natal, onde aos 29 anos foi indicado como director das escolas pblicas. Volta construiu a primeira pilha, no final de 1979. Esta consistia em dois pedaos de metal distintos (zinco e prata), separados por discos de papelo humedecidos com uma soluo salina e ligados em srie. Esta montagem foi chamada de clula galvnica e a combinao destas clulas formava uma pilha, cuja potncia dependia do nmero de clulas que estavam conectadas.ClculoPotencial padro elctrodosZincoE (ligado ao elctrodo padro) = 0,760 VE = E ctodo - E nodo 0,760 = 0,00 - E nodo E nodo = - 0,760VCobreE (ligado ao elctrodo padro) = 0,340V0,340 = E ctodo 0,00 E ctodo = 0,340 VPotencial padro da pilhaE 1 clula pilha = E ctodo - E nodo E 1 clula pilha = 0340 (-0,760) E 1 clula pilha = 1,10VE 6 clulas da pilha = 6 x 1,1Experiencia 1Materiais:. 6 Placas de cobre 2cm x 2cm;. 6 Placas de zinco 2cm x 2cm: . Papel de cozinha resistente: . Sumo de limo:. 2 Palitos de madeira afiados nas duas pontas:. Placa de 4 cm x 4 cm de esferovite:. Folha de alumnio:. 1 LED:. 1 VoltmetroProcedimento:1. Recortar um rectngulo de papel de alumnio com as dimenses 3 cm x 1,7 cm2. Recortar o papel de cozinha em 6 quadrados com dimenses de 1,7 cm x 1,7 cm3. Espremer o sumo do limo para um gobel4. Cortar os palitos em 25. Colocar o rectngulo de alumnio em cima da placa de esferovite6. Fixar os palitos na base de esferovite7. Em cima do rectngulo de alumnio, colocar uma das placas de cobre8. Embeber o quadrado de papel de cozinha no sumo de limo e coloca-lo em cima da placa de cobre9. Colocar a placa de zinco por cima do papel de cozinha.10. Repetir os ltimos 3 passos de forma a formar uma sanduche de 6 ou 8 andares. Fig. 1: Pilha de Volta constituda por 6 clulasRegisto de Resultados:N clulas/d.d.p.TericoExperimental

11,10 V0,00 V

66,6 V0,00 V

Aps a no obteno de valores de diferencia de potencial na montagem atrs descrita, ponderamos sobre as possveis causas e fizemos variar algumas variveis, utilizando sempre o mesmo material. Experiencia 1 a)Seguimos exactamente o mesmo procedimento, com excepo na colocao das placas de cobre e zinco. Estas, antes de serem colocadas na pilha de celulas, foram previamente mergulhadas no sumo de limo, com o intuito de aumentar a rea de contacto entre os elctrodos e o electrlito. Aps esta ligeira modificao o voltmetro acusou, de forma instvel, uma d.d.p. de aproximadamente 0,34 VFig. 2 d.d.p na pilha de Volta, experiencia 1 a)Registo de Resultados:N clulas/ d.d.p.TericoExperimental

11,10 V0,00 V

66,6 V0,34 V

Experiencia 2Material:. Sumo de limo . 3 Gobels. 3 Placas de cobre e 3 de zinco. 4 CrocodilosProcedimento:1. Distribuir o sumo de um limo por 3 gobels.2. Ligar uma das extremidades do crocodilo a uma placa de cobre. A outra extremidade liga-se ao voltmetro.3. Ligar uma das extremidades de um outro crocodilo a uma placa de zinco e a outra a uma placa de cobre. Ligar um outro crocodilo de igual forma.4. Ligar uma das extremidades de um quarto crocodilo 3 placa de zinco. A outra extremidade liga-se ao voltmetro.5. Mergulhar os pares placa de cobre/ zinco nos gobels, concluindo assim o circuito.Fig 3: d.d.p. apresentada na pilha da experincia 2

Fig 4: pilha de Volta construida na experiencia 2Registo de Resultados:N clulas/ d.d.p.TericoExperimental

11,10 V----

33,3 V0,99V

Experiencia 2 a)Material:. O mesmo utilizado na experiencia 1. 6 Gobels. 7 CrocodilosProcedimentoO mesmo descrito na experiencia 2 b), mas com a utilizao de 6 gobels, 6 placas de cobre e de zinco e 7 crocodilosFig 5 e 6: Circuito montado. Pilha de Volta e d.d.pRegisto de Resultados:N clulas/ d.d.p. TericoExperimental

11,10 V----

66,6 V2,46 V

Anlise de Resultados/ ConclusoInicialmente pensamos construir uma pilha de Volta seguindo o procedimento que encontramos num site e depois liga-la a um LED.Concluda a montagem, ligamos o voltmetro nossa pilha. Este no acusou qualquer d.d.p. De entre as possveis causas destacamos as seguintes:. Ms condies do material utilizado, nomeadamente das placas de zinco e cobre;. Mau contacto entre as placas de zinco e cobre (elctrodos) e o sumo de limo (eletrlito):. Existncia de bolhas de ar;. Substituio de placa de poliestireno por esferovite, podendo isto diminuir o isolamento;. Imperfeio do voltmetro;. Erros no manuseamento do materialAps o 1 fracasso fizemos algumas alteraes (Experiencias 1 a) e 2 a)). Nestas, o voltmetro acusou de forma instvel alguma d.d.p. Mas nunca, aquela que era suposto apresentar de acordo com os clculos tericos.Numa 4 tentativa, mantivemos os materiais, variamos o procedimento e finalmente alcanamos a d.d.p pretendida. A soluo encontrada foi montar um circuito em serie, utilizando 6 gobels e 7 crocodilos. A nossa pilha final continha ento 6 clulas e apresentou um potencial de 2.46 V. um valor muito inferior ao esperado de acordo com os clculos tericos (6,6 V). De entre as possveis causas para essa discrepncia destacamos:. Perdas de energia sob a forma de corrente;. Proximidade dos elctrodos utilizados na tabela peridica;. Mau contacto entre os elctrodos e o electrlito;. Ms condies do material usado (ex: o zinco e o cobre poderiam j ter estado em contacto com outras substancias)Aps a realizao deste trabalho, pudemos concluir que a elaborao e a concretizao de um projecto no assim to limiar. necessrio perceber o que estamos a fazer e ter a capacidade de contornar imprevistos, elaborar hipteses, test-las e acima de tudo nunca desistir.