Pilha de Daniell
Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente contínua e baseiam-se nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.
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, ou por uma parede porosa.
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
Cátado – 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
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.
Pilhas e baterias: uma oxidação útil
Bateria de níquel-cádmio: presente em telefones.
Pilhas e baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxirredução produz corrente elétrica.
Não é apropriado saber sobre a aplicação dos vários tipos de pilhas e baterias sem antes saber a diferença entre estes dois dispositivos. A unidade geradora básica é denominada célula (pilha). A tensão fornecida por uma célula pode ser insuficiente para operar os equipamentos, de forma que duas ou mais são associadas em série, formando conjuntos: as baterias.
Conheça agora as principais pilhas e baterias juntamente com suas aplicações:
- Pilhas alcalinas comuns: tem como base os elementos zinco/manganês. São utilizadas para dar vida aos brinquedos, luz às lanternas, som aos rádios, autonomia aos controles remotos, entre outros.
- As chamadas pilhas especiais de níquel-metal-hidreto e de íons de lítio foram produzidas especialmente para o uso em filmadoras e notebooks.
- A pilha especial de zinco ar é usada para dar audição aos surdos, ela faz funcionar os aparelhos auditivos.
- As pilhas do tipo botão miniatura são aquelas encontradas em calculadoras, equipamentos fotográficos, relógios, sistemas de segurança e alarmes.
As baterias quando não são mais utilizadas devem ser descartadas, mas não em qualquer lugar. De acordo com a resolução 257 e 263 do CONAMA, você deve devolvê-las ao fabricante.
Bateria de óxido de mercúrio: utilizada em instrumentos de navegação e aparelhos de medição e controle.
Baterias de níquel-cádmio: são as recarregáveis, podemos encontrá-las no telefone celular, telefone sem fio, rádios, barbeadores, etc. Elas possuem a vantagem da recarga, o que prolonga a vida útil.
FONTE:Equipe Brasil Escola
EXPERIÊNCIA EM CASA: Pilha de Limão
Ou Pilha de Laranja ou ainda Pilha de Batata!
É possível obter eletricidade a partir de um limão. Sim, não só são as pilhas comuns que podem gerar eletricidade. E o mais legal é que na falta do limão você pode usar uma laranja, ou mesmo uma batata! Na verdade, a corrente elétrica surge a partir dos potenciais elétricos de dois metais que são cravados no limão, na laranja e na batata. O caráter ácido do limão/laranja e o caráter básico da batata ajudam na condução da eletricidade. Mas o que é que causa esta corrente? Pense um pouco antes de prosseguir a leitura!
Após fincá-los no limão (ou laranja, ou batata) e uní-los por fios, pode-se ligá-los a um pequeno aparelho elétrico. O melhor resultado se dá usando um destes relógios eletrônicos – tira-se a pilha deste e faz-se a ligação dos fios positivo e negativo nos pequenos terminais do relógio.
A eletricidade produzida é na realidade muito pequena para acender uma lâmpada comum, mesmo as menores. Mas é possível acender uma pequena lampadinha, se você quiser, substituindo o limão por uma solução de água + sal. Assim como na solução salina existem no limão, batata e laranja alguns sais que se dissociam em íons positivos e negativos, e cada um destes tipos de íons migram para os terminais metálicos. O certo é dizer que houve uma condução iônica no interior do limão, da laranja e da batata. Já nos terminais são os elétrons dos metais que migram, alcançando o relógio e fazendo-o funcionar com a corrente de elétrons! Esta é a diferença!Uma lampadinha (ou mesmo um LED – uma lâmpada especial, destas coloridas que existem nos aparelhos de TV e de som estéreo, geralmente nas cores vermelha e verde) são materiais muito baratos e facilmente encontráveis nas lojas de produtos elétricos. Para se acender uma destas lampadinhas é necessário 1,5 volt e alguns miliamperes, o que é difícil de se conseguir com apenas 1 limão, laranja ou batatinha!
Bom, depois de esperar você pensar um pouquinho, vamos prosseguir: dois pedaços de metal são usados. O melhor resultado surge da combinação de zinco e cobre, mas também pode ser usado zinco e alumínio, ou ainda latão e alumínio.Alguns tipos de pregos contém zinco, e o cobre pode ser encontrado na forma de fios e mesmo na composição de algumas moedas. Pode-se também utilizar (na falta destes) uma taxinha destas de latão e um clips.
Após fincá-los no limão (ou laranja, ou batata) e uní-los por fios, pode-se ligá-los a um pequeno aparelho elétrico. O melhor resultado se dá usando um destes relógios eletrônicos – tira-se a pilha deste e faz-se a ligação dos fios positivo e negativo nos pequenos terminais do relógio.
A corrente produzida é suficiente para acendê-lo, ainda que por alguns minutos. Não esqueça de antes limpar as peças de metal, e evitar que elas se toquem no interior do limão (ou da laranja, ou ainda da batata).
Cuidados no Experimento
A eletricidade produzida é na realidade muito pequena para acender uma lâmpada comum, mesmo as menores. Mas é possível acender uma pequena lampadinha, se você quiser, substituindo o limão por uma solução de água + sal. Assim como na solução salina existem no limão, batata e laranja alguns sais que se dissociam em íons positivos e negativos, e cada um destes tipos de íons migram para os terminais metálicos. O certo é dizer que houve uma condução iônica no interior do limão, da laranja e da batata. Já nos terminais são os elétrons dos metais que migram, alcançando o relógio e fazendo-o funcionar com a corrente de elétrons! Esta é a diferença!Uma lampadinha (ou mesmo um LED – uma lâmpada especial, destas coloridas que existem nos aparelhos de TV e de som estéreo, geralmente nas cores vermelha e verde) são materiais muito baratos e facilmente encontráveis nas lojas de produtos elétricos. Para se acender uma destas lampadinhas é necessário 1,5 volt e alguns miliamperes, o que é difícil de se conseguir com apenas 1 limão, laranja ou batatinha!
A voltagem também varia de limão para limão, laranja para laranja e batata para batata… dependendo de vários fatores, incluindo a acidez/basicidade, teor de sais, água… Por exemplo, um limão pode acender um pequeno circuito elétrico por pouco tempo, e só. Procure testá-lo com um voltímetro (um medidor de tensão elétrica). Se for muito difícil mesmo trabalhar com apenas um, tente experimentar uma ligação em série: lâmpada-cobre-limão-zinco-fio-cobre-limão-zinco-lâmpada. O resultado é mais visível.
Fonte: Pesquisas de Química
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