PILHAS

Professora Giuliana Oehlmeyer

No interior de uma Pilha:

Fontes de energia elétrica: usinas hidroelétricas, nucleares e termoelétricas;

Condutores metálicos: distribuem energia elétrica das usinas até os locais de consumo;

Instrumentos elétricos de submarinos, aviões, automóveis, equipamentos eletrônicos, câmaras fotográficas, laptops, celulares, instrumentos de medição e aferição: PILHAS

Para que servem as Pilhas?

ENERGIA QUÍMICA ENERGIA ELÉTRICACONVERTEM

PILHAS

Alessandro Giuseppe Antonio Anastacio Volta

(1745-1827) observou pela 1ª vez e Luigi Galvani (1737-1798) divulgou os resultados de pesquisa.

Pernas de rãs quando penduradas em suportes metálicos (cobre), contraíam a musculatura, produzindo um tipo de “eletricidade animal” (os músculos armazenavam energia):

Origem da eletricidade era externa; Contato entre dois metais diferentes.

1ª PILHA ELÉTRICA

Dispositivo contendo dois discos em metais

(ZINCO/COBRE) intercalados por um papelão umeddecido com solução alcalina (geradora de corrente elétrica) conduzidos por fios metálicos conectados às extremidades da “pilha de discos”;

Construção da 1ª Pilha por Volta:

John Frederic Daniell (1790-1845): descobriu que as soluções eletrolíticas usadas por Volta eram muito ácidas e geravam gases tóxicos, sendo muito perigosas;

Aperfeiçoou a descoberta usando um novo tipo de pilha menos arriscada que ficou conhecida como “Pilha de Daniell”

PILHA DE DANIELL

Colocou uma placa de ZINCO em uma solução

aquosa de CuSO4 (sulfato de cobre); Observações macroscópicas: coloração da solução

azul descorou e houve “AUMENTO da massa” da placa da cobre.

Observações microscópicas:

1ª EXPERIÊNCIA DE DANIELL

Colocou uma placa de COBRE metálico em uma

solução aquosa de ZnSO4 (sulfato de zinco); OBSERVAÇÕES MACROSCÓPICAS: nada ocorreu;

a solução permanece da mesma cor e a placa do metal não aumenta de tamanho.

OBSERVAÇÕES MICROSCÓPICAS: nada acontece.

2ª EXPERIÊNCIA DE DANIELL

Pode-se usar uma série envolvendo metais diferentes,

como placas de zinco, níquel, cobre e soluções aquosas de ZnSO4 (sulfato de zinco), de NiSO4 (sulfato de níquel) e CuSO4 (sulfato de cobre) para dar vários resultados experimentais diferentes.

Assim, podemos dizer que:

CONCLUSÃO:

Componentes:

ELETRODOS (ou semi-cela): constituinte básico das Pilhas; é formado por um METAL e por uma SOLUÇÃO ao qual ele está mergulhado, exemplo:

eletrodo de cobre eletrodo de zinco

MONTANDO UMA PILHA DE DANIELL

PONTE SALINA: tubo d vibro que fica entre os dois

eletrodos e que contém uma solução salina no seu interior misturada com uma material gelatinoso e algodão nas pontas. Serve para fazer a “transferência de elétrons” entre eles.

Se os eletrodos forem de ZINCO e COBRE, então a Pilha

é chamada de “Pilha de Daniell”;

Se a lâmpada ascende CORRENTE ELÉTRICA!

SOLUÇÃO AZUL: vai ficando mais clara porque os íons Cu2+

(aq.) vão migrando para a placa de Zinco;

Os elétrons da placa de zinco são atraídos pelo eletrodo de cobre, passando pelo circuito externo (CORROSÃO) da placa de zinco).

OBSERVAÇÕES:

Vamos apresentar o raciocínio de Daniell, em

linguagem atual. Sabemos que os íons Cu2+(aq.)

reagem espontaneamente com o zinco metálico:

Trata-se de uma reação de óxido-redução em que o zinco sofre oxida-redução e os íons Cu2+

(aq.) sofrem redução:

REAÇÃO GLOBAL DA PILHA DE DANIELL:

CONCEITO DE ÓXIRREDUÇÃO:

PERDE ELÉTRONS OXIDA RECEBE REDUZ

RELEMBRANDO ÓXIRREDUÇÃO

REGRINHA:

PORRE

SOFRE REDUÇÃO

SOFRE OXIDAÇÃO

AGENTES REDUTOR/OXIDANTE:

AUMENTO DO NOX

Ex.: Zn(s) + 2e- → Zn(s) + 2e-

DIMINUIÇÃO DO NOX

Ex.: Zn(s) + 2e- → Zn(s)+ 2e-

A ÓXIRREDUÇÃO E “NOX”:

OXIDAÇÃO

REDUÇÃO

NOMENCLATURA DOS ELETRODOS