CONSTRUINDO
UMA PILHA DE OXIRREDUÇÃO COM MATERIAIS
RECICLÁVEIS
COLÉGIO ESTADUAL
PROFESSOR EDILSON SOUTO FREIRE
Trabalho elaborado na
disciplina de Física sob orientação do professor Samuel Nunes.
Componentes:
Andressa de Souza; Daniel Ivan; Emerson Araújo; Émile Conceição; Iago
Braga;
Igor Fernando; Kailane Damaceno; Pedro
Henrique.
DIAS
D´ÁVILA 2019
RESUMO
Hoje em dia as pilha estão presentes em quase todos
os lugares seja em controles ou em nossos eletrodomésticos. O trabalho que será
apresentado no decorrer deste relatório será focado justamente nesse
dispositivo mais especificamente na pilha de oxirredução feita com materiais de
fácil acesso e reutilizáveis.
O trabalho foi elaborado na matéria de física durante
as aulas com o intuito de demonstrar de forma prática como ocorre o processo de
oxirredução e uma forma simples de produzir energia. Seguindo todas as
instruções que nos foram feitas foi possível encontrar um resultado
gratificante com a nossa pilha atingindo 3,55 volts.
PALAVRAS CHAVE: Oxirredução- cobre- alumínio- material
reutilizável- eletricidade.
1- INTRODUÇÃO
A primeira pilha a usar o método de oxirredução foi o
modelo do italiano Alessandro Volta (1745-1827). Ela foi feita em 1800 e era
formada por discos de metais diferentes como placas de prata (que serviram como
o ânodo, equivalente ao polo negativo) e zinco (cátodo, equivalente ao polo
positivo) que eram intercaladas por papel mata-borrão (um tipo de papel filtro)
embebidas em salmoura (solução alcalina). Oxirredução é quando ocorrem os processos de oxidação e redução
simultaneamente. A oxidação significa a perda de elétrons, enquanto, a redução
significa o ganho de elétrons. Assim, durante uma reação de oxirredução, os
elétrons transitam da espécie que os perde em direção à espécie que vai
recebê-los, o que resulta em uma corrente elétrica.
Corrente elétrica de modo geral, consiste no fluxo de
cargas elétricas que se movimentam. Um exemplo para explicar esse fenômeno é
justamente o dispositivo abordado nesse texto: as pilhas. As pilhas possuem
dois polos, sendo um positivo e outro negativo. As cargas elétricas se
movimentam através de uma diferença de potencial elétrico, a chamada tensão elétrica. Quando conectado
corretamente dois condutores e uma lâmpada entre os polos (+ e -) da pilha,
essa lâmpada será submetida a tal diferença de potencial, fazendo com que as
cargas elétricas comecem a se movimentar pelo condutor, gerando então a
corrente elétrica, e através disto acendendo a lâmpada.
Os aparelhos eletrônicos, pilhas e baterias,
apresentam o polo negativo e o polo positivo. Isso explica a diferença de potencial (ddp) presente
no circuito de cada um deles. Observe que o sentido da corrente elétrica é caracterizado de duas maneiras.
Uma delas é a “corrente elétrica
real”, ou seja, aquela que possui o sentido do movimento dos elétrons. A
outra maneira é a “corrente elétrica
convencional”, cujo sentido é contrário ao movimento dos elétrons e é
marcada pelo movimento das cargas elétricas positivas.É possível classificarmos
uma corrente elétrica em dois tipos levando em consideração o sentido de propagação:
Corrente contínua:
representada pela sigla CC ou DC (do inglês direct
current), é um fluxo de cargas em um único sentido. Esse tipo de corrente é
produzido principalmente por pilhas, baterias e células fotovoltaicas.
Corrente alternada: representada
por CA ou AC (do inglês alternating
current) é o fluxo oscilante de cargas que ora se movimenta em um sentido,
ora em outro. A corrente alternada é fornecida pelas usinas geradoras de
energia elétrica para as residências e as indústrias. No Brasil, essa
alternância ocorre 60 vezes a cada segundo, originando uma corrente alternada
de 60 Hz.
2- PROCEDIMENTO
EXPERIMENTAL
Para a confecção da pilha foi necessário à utilização
de: fio de cobre, alumínio (que foi retirado de uma lata de refrigerante), água
sanitária e um tubete (facilmente encontrado em lojas de artigos para festas).
A montagem foi feita da seguinte forma:
1.
Recortamos uma lamina de alumino da lata e a lixamos
para tirarmos a película de revestimento da parte interna que serve para
impedir o contato do liquido com o alumínio;
2.
Retiramos a tampa do tubete para fazermos furos da
largura do fio de cobre e da lamina de alumínio;
3.
Após devidamente colocados em seus lugares (evitando
ao máximo que ambos se toquem) preenchemos o tubete até uma determinada parte
com a água sanitária e então colocamos a tampa (se ocorrer vazamentos pelos
furos anteriormente abertos pode ser utilizado à cola quente para a vedação);
4.
É necessário a espera de alguns minutos para que haja
a reação dos metais com hipoclorito de sódio
(NaClO).
Nesse caso o alumínio é o ânodo equivalente ao polo negativo, enquanto o cobre é o cátodo equivalente ao polo positivo.
Após ambos entrarem em contato com a água sanitária o metal menos nobre
(alumínio) tende a doar elétrons por isso é chamado de ânodo com isso ele
sofrera o processo de oxidação, enquanto o metal mais nobre (cobre) tende a
receber elétrons por isso é chamado de cátodo sofrerá o processo de redução.
3-RESULTADO
/ DISCUSSÃO
Ao seguirmos todos os passos a resposta veio quase
que imediata. Ao colocarmos uma lâmpada de LED conectada à pilha corretamente,
ela foi rapidamente acessa fazendo assim com que tivéssemos a certeza de que a
pilha já estava funcionando e assim foi possível começar uma série de testes.
No primeiro teste usamos o multímetro (aparelho que mede
diferentes grandezas referentes a uma corrente elétrica, tais como intensidade,
voltagem, resistência, entre outros) para fazermos a medição da voltagem da nossa pilha a qual atingiu 3,55 V.
Em seguida fizemos a medição da força eletromotriz (FEM) na qual o resultado foi 3,61 V, medimos a tensão elétrica (U) e obtivemos como
resultado 3,6 V e também medimos a intensidade da corrente elétrica (I)
que foi igual a 0,65 ma. Para
finalizar fizemos o seguinte cálculo para medirmos a resistência elétrica:
U=r.i
r.i=U
r = 3.55/1000 = 0,65
r = 0,65.1000/3,55
r=183Ω
4- CONCLUSÃO
A utilização de materiais reutilizáveis e de baixo
custo para fabricação de uma pilha superou nossas expectativas tornando
possível a realização da nossa experiência. E ainda, durante a concretização do
experimento foi feita uma série de pesquisas que nos fizeram perceber que diariamente
convivemos com processos físico-químicos. Os resultados encontrados foram sem
dúvidas positivos já que através da experiência o assunto foi tratado de forma
mais clara facilitando o entendimento de todos.
REFERÊNCIAS
Pietrocola,
M. et.al. Fisica em contextos. 1 ed. São Paulo: Editora do Brasil S.A, 2016 https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/pilha-daniell.htm https://www.todamateria.com.br/corrente-eletrica/
SOUZA, Líria Alves de. "Pilhas e baterias: uma oxidação
útil"; Brasil Escola. Disponível
em
<https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-uma-oxidacao-util.htm>.
Acesso em 28 de abril de 2019.
ANEXOS
·
Imagens das pilhas
Circuito em
paralelo:
Nenhum comentário:
Postar um comentário