Você sabe o que é eletroquímica? Não?! Então pode deixar que a Carga&Energia explica para você.Vamos lá!

Eletroquímica é a parte da química que estuda a transformação de energia química em energia elétrica e vice-versa. Simples assim!

Ok. Agora você já sabe o que é a aletroquímica, mas só na teoria fica difícil de aprender, né? Separamos para você grandes exemplos de aplicação do estudo da eletroquímica para você ficar craque nesse assunto.

Atualmente, em cada parte que se olhe, a eletroquímica se faz muito presente em nosso dia-a-dia. Desde a rede elétrica que abastece as nossas casas, até as pilhas usadas em lanternas. Além disso, cada vez mais a eletroquímica tem se apresentado como uma ferramenta poderosa tanto para as ciências básicas como aplicadas e de tecnologia.

E você nem imaginava, né? As curiosidades não param por aí... Fique de olho para

entender a tão famosa Pilha de Daniell

Pilha de Daniell

As primeiras aplicações importantes da eletricidade provieram do aperfeiçoamento das pilhas voltaicas originais pelo cientista e professor inglês John Daniell, em 1836. Agora você finalmente entendeu o porque do nome ''Pilha de Daniell''.

Mas o que são pilhas eletroquímicas?

Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

Pilhas de Daniell e sua composição:

A pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco (Zn) em uma solução de ZnSO4 e uma placa de Cobre (Cu) em uma solução de CuSO4. As duas soluções são ligadas por uma ponte salina.

Sentido dos elétrons

Os elétrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de oxidação. No caso da pilha de Daniell

os elétrons vão do zinco para o cobre.

Pólos da pilha

Pólo positivo – o de menor potencial de oxidação – Cu.

Pólo negativo – o de maior potencial de oxidação – Zn.

Cátodo e Ânodo

Cátodo – placa de menor potencial de oxidação – Cu. Onde ocorre redução.

Ânodo – placa de maior potencial de oxidação – Zn. Onde ocorre oxidação.

Variação de massa nas placas

Placa de maior potencial de oxidação – diminui – Zn.

Placa de menor potencial de oxidação – aumenta – Cu.

Equação global da pilha

Zn(s) + Cu(aq)+2 → Zn(aq)+2 + Cu

A pilha de Daniell é representada pela seguinte notação:

Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu°

Ânodo - Ponte Salina ( // ) - Cátodo

Ponte salina

A parede porosa (de porcelana, por exemplo) tem por função manter constante a concentração de íons positivos e negativos, durante o funcionamento da pilha. Ela permite a passagem de cátions em excesso em direção ao cátodo e também a passagem dos ânions em direção ao ânodo. Atravessando a parede porosa, os íons em constante migração estabelecem o circuito interno da pilha.

Perguntas frequentes 1. Por que as pilhas descarregam? É possivel recarregar uma pilha colocando-a no freezer ou na água quente?

R:Neste dispositivo, têm-se dois eletrodos que são constituídos

geralmente de metais diferentes, que fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e redução. Estes eletrodos são postos em dois compartimentos separados, imersos por sua vez em um meio contendo íons em concentrações conhecidas e separados por uma placa ou membrana porosa, podendo ser composta por argila não-vitrificada, porcelana ou outros materiais. As duas metades desta célula eletroquímica são chamadas de compartimentos e têm por finalidade separar os dois reagentes participantes da reação de óxido-redução, do contrário, os elétrons seriam transferidos diretamente do agente redutor para o agente oxidante. Finalmente, os dois eletrodos são conectados por um circuito elétrico, localizado fora da célula, denominado circuito externo, garantindo o fluxo de elétrons entre os eletrodos. Na pilha os elétrons fluem do ânodo para o cátodo, sendo que o sentido da corrente elétrica.No entanto, existe uma capacidade de armazenamento de elétrons que se denomina Volts, essa energia se descarrega quando há uma carga que ultilize sua "tensão", como você está apenas usando óbviamente que essa energia irá acabar-se logo após um determinado tempo. As pilhas não recarregam no freezer ou em água quente. A reação química de um pilha comum não é reversível, portanto a energia disponível é limitada. Ao retira energia da pilha, há uma reação química interna não reversível que libera energia elétrica entre os pólos externos (Energia química -> Energia elétrica). No processo normal de uso, ao usar a pilha, a sua resistência interna aumenta, chegando a ser tão alta que a tensão que chega ao aparelho consumidor fica baixa ao ponto de não funcionar. Quando a deixamos em repouso por um tempo (coincidentemente é o tempo que algumas pessoas deixam na geladeira) esta resistência interna pode diminuir e ao colocarmos no aparelho "retiramos" mais energia. Existe circuitos eletrônicos "rejuvenescedor de pilhas" que fazem uma "chocalhada eletrônica" e disponibilizar mais energia, mas isto NÃO É CARREGAR A PILHA. Pilhas recarregáveis são compostas de material que permitem

reverter a reação química.

2. Como funciona uma pilha comum?

R:Quando os eletrodos da pilha são conectados a um aparelho elétrico uma corrente flui pelo circuito, pois o material de um dos eletrodos oxida-se espontaneamente liberando elétrons enquanto o material do outro eletrodo reduz-se usando esses elétrons e é assim que a pilha funciona.

3. Qual é a diferença entre a pilha comum e a alcalina?

R: Pilha comum

1- Papel separador é inserido no corpo de zinco (ânodo)

2- Por dentro, coloca-se o dióxido de manganês (catodo)

3- No centro é encaixado um bastão de carvão

4- A pilha, lacrada, é colocada em um carucho

5- Uma vez montada, a pilha é testada

Pilha Alcalina

1- Um corpo de aço serve de invólucro à pilha

2-Nele, entram anéis com dióxido de manganês

3- É aplicadoum papel separador e um disco de fundo

4- Um gel com zinco é inserido no interior

5- Coloca-se um coletor de latão e o eletrólito

A pilha alcalina conduz a corrente elétrica com mais eficiência e tem vida útil mais longa.

O pólo positivo de uma pilha alcalina é recheado de carbono. O negativo possui zinco. Uma mistura de dióxido de manganês, carbono, cloreto de zinco e hidróxido de potássio permite o contato entre os dois pólos.

Pilha comum

Quando os pólos são ligados externamente, o zinco libera elétrons que passam pelo aparelho e voltam para a pilha.

Pilha alcalina

As substâncias químicas que permitem o contato entre os dois pólos transferem os elétrons com mais facilidade.

4. Por que não devemos utilizar latas de alimentos amassados?

R:Órgãos de Defesa do Consumidor e Centro de Vigilância Sanitária recomendam a não aquisição de produtos enlatados com o recipiente amassado, justificando que há a possibilidade de destacamento do verniz e consequêntemente contaminação do produto por migracão de metais da lata para o alimento o que causa uma contaminação microbiótica através de micro furos formados. Não devemos também comprar enlatados se a lata estiver estufada, pois, nesse caso, provavelmente aconteceu uma falha no processamento do alimento e ele pode estar contaminado. a regra vale não só para latas, mas para qualquer tipo de embalagem que esteja estufada.

5. Como funcionam as baterias regarregáveis? Esperar que descarreguem completamente, antes de recarregá-las, aumenta sua vida útil?

R: Uma bateria regarregável é uma bateria que pode ser regaregada várias vezes porque ela tem capacidade de reservar e acumular energia. As baterias tem dois elétrons, um ânodo que é terminal negativo e um cátodo que é a extremidade positiva. Juntos, o ânodo e o cátodo são chamados e eletrodos.Uma bateria é recarregável quando todas as suas semi-reações são reversíveis.as baterias são feitas de placas com o auxílio de substâncias químicas reativas separadas por barreiras, de maneira que os elétrons se reúnem em um lado. O lado onde os elétrons se reúnem torna-se carregado negativamente e, o outro lado, carregado positivamente. Quando um dispositivo é ligado, uma corrente de elétrons vai para o lado positivo. Ao mesmo tempo, uma reação eletroquímica se inicia no interior das pilhas, que permite o reabastecimento dos elétricos. Todo esse processo químico resulta na produção de energia elétrica.A grande vantagem desse tipo de bateria é que pode ser recarregada milhares de vezes, além de manter a ddp (1,44V) razoavelmente constante durante a descarga. Nas baterias mais antigas (como as de níquel-cádmio) a redução do tempo de vida ocorria por conta do “Efeito Memória”, que carregava a bateria com a diferença de carga entre seu valor nominal máximo e seu valor remanescente.

Nas baterias atuais, como as de íon de lítio e as de níquel-hidreto metálico, o efeito é nulo. No caso de alguns produtos, especialmente celulares, os usuários podem começar a usar o produto novo sem dar qualquer carga inicial.As baterias atualmente usadas em equipamentos eletrônicos são de íon de lítio, que dispensam o cumprimento de ciclos completos de carga e descarga. Isso significa que o usuário pode ligar o equipamento à tomada ou carregadores antes de acabar a carga, ou seja, não potencializa sua vida útil.

6. Por que levamos um choque ao encostarmos um objeto metálico nas obturações dentárias de amálgama?

R: Essa resposta é bem simples: ocorre oxidação, funcionando como um ânodo.

7. Como limpar objetos de prata com bicarbonato de sódio?

R:É muito comum as pessoas terem em casa objetos de prata que ficam algum tempo guardados, mas chega um dia em que as pessoas resolvem usar os seus talheres de prata, e quando vão ver estão todos com aquela cor preta, que não sai na hora da lavagem.

As correntes, anéis e jóias de prata no geral também sofrem, ficando muito pretas com o tempo.

Nesta situação é possível recorrer a duas alternativas. A primeira inclui algumas soluções de limpeza de prata que podem ser encontradas nos grandes supermercados, e basta passar com uma flanela ou algodão para limpar a prata. Essa opção é mais indicada caso o objeto seja raro ou antigo.

Existem também alguns métodos caseiros para limpar prata. São opções bem mais práticas, já que você irá utilizar coisas que já tem em casa e não precisará comprar nada a mais para limpar seus objetos de prata.Para limpar a prata de forma caseira, é possível utilizar um item que pode ser encontrado em praticamente qualquer cozinha: bicarbonato de sódio. Esta substância tem uma poderosa reação quando se encontra com a prata, eliminando os resíduos da oxidação, que é justamente o que dá aquele aspecto escurecido na prata.Para usar o bicarbonato, basta fazer uma solução com um litro de água na temperatura ambiente e três colheres de bicarbonato de sódio, com mais três colheres de sal.

Coloque esta mistura em um recipiente (pode ser em uma garrafa) e depois misture bem.

Depois, forre uma vasilha com papel alumínio e coloque a mistura. Feito isso, basta deixar a prata mergulhada na substância por algumas horas, verificando de vez em quando.

A prata de lei reage com a umidade para criar uma mancha ou uma camada de oxidação em sua superfície. O bicarbonato de sódio, ativado pela água fervente em presença de alumínio, retira a mancha fazendo com que ela se ligue ao alumínio, deixando a prata de lei limpa e brilhante novamente. Essa é a maneira orgânica simples de limpar e polir suas jóias de prata de lei.

8. Por que pilhas e baterias não podem ser descartadas no lixo comum?

R: O grande aumento do uso de celulares, computadores, filmadoras, aparelhos de som e tantos outros aparelhos eletrônicos ocasionou o aumento também muito elevado de pilhas e de baterias.

Muitas destas pilhas e baterias são feitas de metais pesados como mercúrio, cádmio, níquel e substâncias que contém estes metais. Estas substâncias são muito tóxicas e prejudicam o organismo. Tem efeito cumulativo. Dependendo da concentração, podem

causar, a longo prazo, doenças no sistema nervoso, nos rins, nos ossos, etc. Pode causar inclusive câncer.

O perigo deste material é a forma com que é descartado. Muitas vezes de forma inadequada. Geralmente vão parar nos lixões comuns. Com o passar do tempo, as pilhas e as baterias descartadas deixam vazar líquidos que contaminam o solo, os lençóis freáticos, e que podem até chegar aos rios e lagos.

Por este motivo, devemos descartar pilhas e baterias em locais apropriados ondem fazem a coleta deste material para a reciclagem e não nos lixos comuns.

Pergunta da leitora

Juliana, 21 anos, carioca e cozinheira:'' Da ultima vez que fiz lasanha, pus as sobas na geladeira, cobertas com papel aluminio. Quanto a retirei da geladeira para aquecer, notei que havia buraquinhos no papel laminado onde o alumínio tocos a lasanha. Trata-se de alguma reação química?''

R: Isso é uma reação química sim, Juliana. O alumínio, em contato simultâneo com o metal do recipiente e o molho de tomate, o meio condutor de elétron, formaram uma pilha, onde ocorreu uma reação de óxido redução de forma espontânea e isso pode fazer mal a saúde, fique de olho! Algumas coisas são tão comuns no dia a dia da cozinha que nunca paramos para pensar se estamos fazendo do jeito correto, não é mesmo? Esse é o caso do papel-alumínio, geralmente usado para assar carnes e outros ingredientes no forno ou na grelha.

Saiba que, ao colocá-lo em cima do alimento, a parte mais brilhante é a que deve estar em contato com a comida -não o contrário, como muita gente faz. É que o lado mais brilhante do papel possui um polimento especial, formando uma barreira que não deixa o alumínio entrar em contato com o alimento. O lado brilhante também é responsável por refletir as ondas de calor. Por isso, quando ele fica virado para o lado externo, o cozimento demora mais. A parte laminada virada para dentro também evita que a comida “grude” na folha.

Apesar de ainda não estar cientificamente comprovado que o papel-alumínio pode fazer mal à saúde, em altas doses, a contaminação por metais pesados faz mal à saúde. Por isso, é melhor evitar. Evite dar mais de uma volta, já que os líquidos que

ficam entre as camadas também terão contato com o alumínio.

A nossa queria Juliana tirou suas dúvidas conosco e você pode fazer o mesmo também e de um jeito bem simples, envie sua pergunta para o email: carga&energia.duvidas@melhorerevistadomundo.com.br