Relatório corrosão daniela, Provas de Engenharia Metalúrgica

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ELETROQUÍMICA - MONTAGEM da PILHA

de DANIELL

Raphael Alves Morais

Talita de Paula

Tiago Augusto Libanoro

Pindamonhangaba – SP

Raphael Alves Morais

Talita de Paula

Tiago Augusto Libanoro

[4º Processos Metalúrgicos Tarde]

Eletroquímica: Pilha de Daniell

Relatório apresentado para compor a nota da disciplina Experimental da Corrosão, sob orientação do Profª. Dra. Daniela Camargo Vernilli

Pindamonhangaba – SP

1. OBJETIVO

Construir a pilha de Daniell e utilizá-la para acender um LED e observar como o dispositivo de Daniell, uma reação espontânea de oxirredução produz corrente elétrica.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

2.1 Pilha

A eletroquímica, segundo Peter Atkins – Princípios da Química, é o ramo da química que trata do uso das reações químicas espontâneas para reduzir eletricidade e do uso da eletricidade para reações químicas não espontâneas acontecerem. Atkins ainda afirma que para se entender melhor a eletroquímica é necessário estudar as reações de oxirredução, pois elas são importantes para o tratamento de uso da eletricidade para formar reações químicas em soluções. Reação de oxirredução, segundo Brown – Química, a Ciência Central, é uma reação na qual os elétrons são transferidos entre reagentes. Brown nos dá um exemplo, a corrosão do ferro.

[Figura 1: Corrosão do ferro ]

Quando um metal sofre corrosão, ele perde elétrons e forma cátions. Por exemplo, o cálcio é atacado vigorosamente por vários ácidos para formar íons cálcio.

Ca(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) +H2(aq) (eq. 1)

Brown ainda afirma que quando, íon ou molécula se torna mais positivamente carregado (isto é, quando ele perde elétrons), dizemos que ele foi oxidado, ou seja, a perda de elétrons por uma substância é chamada de oxidação. Portanto, Ca, que não tem carga, é oxidado, formando Ca2+. Brown nos mostra também um exemplo de redução.

Conforme o Ca vai sendo oxidado na equação 1.1, o oxigênio é transformado da forma O2 neutro para dois íons O2-. Quando um átomo, íon ou molécula se torna mais negativamente carregado (ganha elétrons), dizemos que ele é reduzido, ou seja, o ganho de elétrons por uma substância é chamado de redução.

2.3 Células Galvânicas

A energia liberada em uma reação redox espontânea pode ser usada para realizar trabalho elétrico. Essa tarefa é efetuada por uma célula galvânica, afirma Brown, dispositivo na qual a transferência de elétrons ocorre pelo caminho externo em vez de diretamente entre os reagentes. Atkins afirma que uma célula galvânica consiste em dois eletrodos, ou condutores metálicos, que fazem o contato elétrico com o conteúdo da célula, e um eletrólito, um meio condutor iônico, dentro da célula. O eletrodo em que a oxidação ocorre é chamado de ânodo. O eletrodo em que ocorre a redução é chamado cátodo. A célula de Daniell é um exemplo antigo de célula galvânica que usa a oxidação do cobre pelos íons de zinco. Ela foi inventada pelo químico britânico John Daniell, em 1836.

Ca(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) +H2(aq) [eq. 1]

2Ca(s) + O2(g) 2CaO(s) [eq. 1.1]

4. RESULTADOS

Feito o experimento foi medida a FEM que acusou em nosso experimento com o auxilio do voltímetro um FEM, máximo + 1,05V.

5. CONCLUSÃO E COMENTÁRIOS

Com o término do experimento e analisando as semi-reações, pode-se concluir que os elétrons fluem, no circuito externo, do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre, ou seja, os elétrons (partículas negativas) migram para o eletrodo positivo (polo positivo) que nesse caso, é a lâmina de cobre.

Mesmo com a corrente de + 1.05V e com as tentativas de criar um circuito com o experimento do grupo 2 a corrente não ultrapassou +1.05V e o LED não ascendeu como o corretamente.

6. QUESTIONÁRIO

1. na formação de uma ligação iônica, um dos átomos cede definitivamente elétrons para o outro, diz-se então, que a espécime que perdeu os elétrons sofreu oxidação ,e a espécime que recebeu os elétrons sofreu redução, ou seja, uma reação de oxirredução.

2. Principais tipos de pilhas:

a) Pilha de eletrodos metálicos diferentes

É o tipo de pilha que ocorre quando dois metais ou ligas metálicas diferentes estão em contato e imersos num mesmo eletrólito, é a chamada pilha galvânica ou corrosão galvânica. Por observações sabe-se que o metal mais ativo na tabela de potencial de eletrodo, é que funciona como ânodo da pilha. Por exemplo, no caso do ferro em contato metálico com cobre e imersos em um eletrólito, como água salgada, ocorre uma transferência de elétrons do ferro (ânodo) para o cobre (cátodo).

(b )Pilha de concentração

Existem casos em que se têm materiais metálicos de mesma natureza, mas que podem originar uma diferença de potencial formando pilhas e, ocasionando processos de corrosão. Isto ocorre quando se tem um mesmo material metálico em contato com diferentes concentrações de um mesmo eletrólito ou em contato com o mesmo eletrólito, porém em locais em que os teores de gases dissolvidos são diferentes.

b.1) Pilha de concentração iônica Pilha formada por material metálico de mesma natureza, em contato com soluções de diferentes concentrações. Pode-se verificar que, diminuindo-se a concentração dos íons Mn+ aumenta-se a tendência à perda de elétrons. Pode-se fixar, então, a natureza elétrica dos eletrodos: ânodo: aquele que estiver imerso na solução mais diluída; cátodo: aquele que estiver imerso na solução mais concentrada.

7. BIBLIOGRAFIA

1- ATKINS, PETER; JONES, LORETTA. - PRINCÍPIO DE QUÍMICA 3ª EDIÇÃO

SÃO PAULO: BOOKMAN, 2007.

2-BROWN, THEODORE L; JR.LEMAY, H.EUGENE; BRUSTEN, BRUCE E. - QUÍMICA: A CIÊNCIA

CENTRAL - 9ª EDIÇÃO - SÃO PAULO: PEARSON – 2007

3- HTTP://PT.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/CORROS%C3%A3O.

4 - QUÍMICA V. 2. FÍSICO-QUÍMICA R ICARDO FELTRE. — 6. ED. — SÃO PAULO :

MODERNA, 2004.