QUIMICA

Construção de uma bateria


Esta prática tem por objetivo a construção de uma bateria, através da associação de três pilhas em série. Será utilizada uma lâmpada para detectar a corrente elétrica gerada.
QUESTÃO PRÉVIA
Dispondo de uma lâmpada de 2,5 V e pilhas de 0,9 V, como você faria para que a lâmpada acendesse com brilho normal?
TEMPO PREVISTO
Cerca de 20 minutos.
MATERIAL E REAGENTES
• solução de sulfato de cobre 1 mol/L
• solução de sulfato de zinco 1 mol/L
• água destilada
• 3 placas de cobre
• 3 placas de zinco
• 3 pedaços de fio de cobre
• 1 lâmpada de 2,5 V
• 2 vidros de relógio (ou pratos)
• filtro de papel (para coar café) ou pano
• palha de aço (Bombril)

PROCEDIMENTO
Prepare 3 eletrodos de cobre e 3 eletrodos de zinco, na forma de placas (veja a figura). Limpe os eletrodos de cobre e de zinco com uma palhinha de aço. Recorte 6 placas do papel de filtro (ou pano), pouco maiores que as placas de cobre e de zinco. Coloque um pouco da solução de sulfato de cobre em um dos vidros de relógio (ou prato) e um pouco da solução de sulfato de zinco no outro. Embeba 3 das placas de papel de filtro em uma das soluções e as 3 placas restantes na outra solução. Monte a bateria, intercalando os eletrodos e as placas de papel de filtro (ou pano) embebidos, na seguinte seqüência:

Feche o circuito conforme indicado na figura e observe o acendimento da lâmpada.
Nota: Caso disponha de um voltímetro, meça a diferença de potencial das pilhas e da bateria.

DISCUSSÃO
Pilhas são dispositivos nos quais energia química é convertida em energia elétrica, através de reações de oxi-redução. Assim, como reações de oxidação e de redução ocorrem simultaneamente, uma pilha contém um eletrodo onde ocorre a oxidação (ânodo) e um onde ocorre a redução (cátodo). Neste experimento, usa-se pilhas de Daniel, que são compostas de um ânodo de zinco e de um cátodo de cobre. As reações químicas que ocorrem são:
no ânodo: Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e-E = -0,76 V
no cátodo: Cu2+(aq) + 2e-  Cu(s)E = +0,34 V
Portanto, a diferença de potencial (ddp) padrão desta pilha é de 1,10 V. No circuito externo, os elétrons fluem do ânodo (Zn) para o cátodo (Cu).
Uma bateria é definida como sendo um dispositivo resultante da associação em série de duas ou mais pilhas. A diferença de potencial de uma bateria é igual à soma das ddp das pilhas que a compõem.

OBSERVAÇÃO
Esta bateria foi construída com apenas três pilhas. Para conseguir voltagens maiores pode-se acrescentar mais pilhas, seguindo sempre a seqüência de montagem do procedimento, ocorrendo um aumento de cerca de 1,1 V para cada pilha acrescentada.

Fonte de pesquisa: www.cdcc.sc.usp.br/quimicq/esperimentos/ensinafund.html-4k