Relatório 9, eletroquimica aula pratica, Trabalhos de Eletroquímica

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CENTRO UNIVERSITÁRIO FBV | UNIFBV WYDEN

ENGENHARIA QUÍMICA

ELETROQUÍMICA

Alycia Amâncio

Ana Mendes

Eduarda Ingrid

Jonathas Braga

Mirella Geovana

05 de Novembro de 2019.

CENTRO UNIVERSITÁRIO FBV | UNIFBV WYDEN

ENGENHARIA QUÍMICA

05 de Novembro de 2019.

RESUMO

O presente relatório aborda o assunto da prática feita em laboratório, que foi

sobre Eletroquímica, que teve como objetivo fazer o estudo das reações que

envolvem a transferência de elétrons, através da realização de medidas da

FEM da pilha, do estudo da influência da concentração das soluções nas semi-

células, e a utilizar a equação de Nernst para determinar a concentração de

uma solução conhecendo a FEM da pilha.

No processo de determinação do FEM da pilha foram feitos 3 experimentos

onde o primeiro foi a preparação de duas soluções de CuSO4 (IV) e ZnSO

(V), onde foram calculados as massas, que foram de 12,48g e 1,44g, para as

respectivas soluções. O segundo experimento foi a montagem das pilhas de

cobre-zinco, que um béquer de 50mL foi colocada a solução de sulfato de co-

bre e a fita de cobre e após feito isso, foi inserido a ponte salina de KCL ligando

os dois béqueres.

O terceiro e ultimo procedimento foi a medição da FEM da pilha, que com o

auxílio do multímetro digital foi medido o valor do FEM da pilha com as solu-

ções CuSO4 0,05M e ZnSO4 0,1M, depois foi limpado e lixado o eletrodo de

cobre a cada término de medição, e depois feita a medição do FEM para as so-

luções de CuSO4 0,1M , CuSO4 0,15M , CuSO4 0,2M e CuSO4 com a con-

centração desconhecida. O valor do FEM para as respectivas soluções foram

de E= 0,96v, E=0,96v, E= 0,975v, E=0,98v, E=1,04v.

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO....................................................................................

DESENVOLVIMENTO.........................................................................

2. 1 M a t e r i a i s e

Reagentes...............................................................................

2. 2 E q u i p a m e n t o s

utilizados...........................................................................

1 INTRODUÇÃO

Eletroquímica é a área da Química que estuda as reações que envolvem

a transferência de elétrons e a interconversão de energia química em energia

elétrica.

Na eletroquímica, as reações estudadas são as de oxirredução. Elas são

caracterizadas pela perda e ganho de elétrons. Isso quer dizer que ocorre a

transferência de elétrons de uma espécie para outra. As reações de

oxirredução ocorrem em duas etapas: oxidação e redução.

A oxidação é caracterizada pela perda de elétrons, o elemento que

provoca a oxidação é denominado de agente oxidante.

A redução é caracterizada pelo ganho de elétrons, o elemento que

provoca a redução é denominado de agente redutor.

O estudo da eletroquímica compreende as pilhas e eletrólise, nessa

prática, realizamos a pilha de Daniell, no qual o seu funcionamento consiste em

converter a energia química em energia elétrica de forma espontânea.

A pilha de Daniell é constituída por 2 eletrodos, sendo um deles de cobre

e outro de zinco. A pilha funciona da seguinte maneira: a placa de cobre

metálico é imerso na solução de sulfato de cobre e representa o pólo positivo

(cátodo). A placa de zinco metálico é imerso na solução de sulfato de zinco e

representa o pólo negativo (ânodo). Os dois pólos são conectados por uma

ponte salina, que contém uma solução de cloreto de potássio, fazendo com

que haja a circulação de elétrons na pilha e, portanto, comunicação.

O sentido dos elétrons na pilha é do pólo negativo para o positivo,

portanto do zinco para o cobre. Sendo assim, a placa de zinco vai perder cada

vez mais elétrons, ocorrendo o fenômeno de oxidação. Já a placa metálica de

cobre, vai ganhar mais elétrons, ocorrendo assim o fenômeno de redução.

A aplicação da pilha de Daniell é bastante utilizada no dia-a-dia em

algumas ocasiões, por exemplo: reações no corpo humano, galvanoplastia,

carregamento de baterias, fabricação de aparelhos eletrônicos, dentre outros.

• Balança analítica
• Multímetro digital

2.3 Metodologia

2.3.1 Procedimento 1 : Preparo das soluções.

Calculamos a massa necessária para que pudéssemos preparar 250mL de

solução CuSO4 0,2 M, em seguida, calculamos a massa necessária para

preparar 50mL de solução de ZnSO4 0,1M, utilizando um balão volumétrico de

250mL.

2.3.2 Procedimento 2 : Montagem da pilha de cobre-zinco.

Em um béquer de 50mL colocamos a solução de sulfato de cobre e a fita de

cobre, de maneira que uma de suas pontas ficassem para fora do béquer,

fizemos a mesma coisa com a solução e a fita de zinco. Após feito isso,

inserimos a ponte salina de KCL ligando os dois béqueres.

2.3.3 Procedimento 3 : Determinação da FEM da pilha de cobre-zinco.

Com o auxílio do multímetro digital, medimos a FEM da pilha com as soluções

de CuSO4 0,05M e ZnSO4 0,1M. Lavamos e lixamos o eletrodo de cobre a

cada término de medição e repetimos esse processo com cada solução de

cobre , a saber, CuSO4 0,1M , CuSO4 0,15M , CuSO4 0,2M e CuSO4 com a

concentração desconhecida. A solução de ZnSO4 foi mantida a mesma desde

o início.

Determinação da FEM da pilha cobre-zinco:

Soluções de CuSO4 0,05 M e ZnSO4 0,1 M:

Voltagem(V)= 0,97 v.

FEM da pilha utilizando a Equação de Nenrst:

E = 0,97 – 0,059. log ͟

E=0,96v.

Soluções de CuSO4 0,1 M e ZnSO4 0,1 M:

Voltagem(V)= 0,96 v.

FEM da pilha utilizando a Equação de Nenrst:

E = 0,96 – 0,059. log ͟

E=0,96v.

Soluções de CuSO4 0,15 M e ZnSO4 0,1 M:

Voltagem(V)= 0,97 v.

FEM da pilha utilizando a Equação de Nenrst:

E = 0,97 – 0,059. log ͟

E= 0,975v.

Soluções de CuSO4 0,2 M e ZnSO4 0,1 M:

Voltagem(V)= 0,97 v.

FEM da pilha utilizando a Equação de Nenrst:

E = 0,97 – 0,059. log ͟

E=0,98v.

Solução X: ZnSO4 0,1 M e uma solução de CuSO4 com concentração

desconhecida entregue pela professora.

Voltagem(V)= 1,10 v.

FEM da pilha utilizando a Equação de Nenrst:

E = 1,10 – 0,059. log ͟

E=1,04v.

Equação de Nenrst:

ΔE = ΔEo

• 0,059. log [C]

c

.[D]

d

n [A]

a

.[B]

b

A voltagem fornecida p ela reação depende diretamente das concentrações

das soluções envolvidas. Nessa prática foi possível realizar o processo inverso

ao que se vinha fazendo, através da FEM encontrou-se a concentração da

solução.

Por fim, através dos dados obtidos, foi possível construir a curva de calibração,

lançando voltagem (V) versus concentração de CuSO4 (mol/L):

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. O que é Eletroquímica?. Brasil Escola.

Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-

eletroquimica.htm>. Acesso em: 02 de Nov. 2019.