Trabalho sobre pilhas, Slides de Físico-Química. Universidade Federal de Goiás (UFG)
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nathalia-karoline17 de Abril de 2017

Trabalho sobre pilhas, Slides de Físico-Química. Universidade Federal de Goiás (UFG)

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Trabalho sobre pilhas em físico química de soluções
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PILHAS

Universidade Federal de Goiás-UFG Instituto de Química Físico-Química de Soluções Professora: Drª Emília Celma Alunos: Diego Barbosa P. Menezes-135864 Nathália Karoline Lopes e Silva-147386 Renata Cândido de A. e Castro-132845

ENERGIA ELÉTRICA:

Quando falamos em energia, nos referimos à capacidade de se realizar um trabalho (trabalho = força x deslocamento, ou seja, aplicar uma força para deslocar um corpo). Com esse tipo de energia, não é diferente: consiste na capacidade que uma corrente elétrica tem de realizar esse trabalho.

MAS, VAMOS EM ORDEM CRONOLÓGICA...

3

O QUE É PILHA? É basicamente um gerador químico de energia elétrica, pois consiste em um dispositivo a base de metais, dos quais é possível estabelecer relação entre energia elétrica e reação química. Pelo fato de os metais presentes poderem sofrer reação de OXIDO- REDUÇÃO cujo fluxo de elétrons gerado é uma corrente elétrica, que nada mais é, do que energia elétrica.

Energia química

Energia elétrica

FUNCIONAMENTO: Cátodo (+) Reduz Recebe elétrons

Ânodo (-) Oxida Doa elétrons

FUNCIONAMENTO: Zn0 / Zn+2 // Cu+2 / Cu0

Zn: ânodo, sofre oxidação. (perde massa)

Cu: cátodo, sofre redução. (ganha massa)

Ânodo: Zn0 Zn+2 + 2e-

Cátodo: Cu+2 + 2e- Cu0

Zn0 + Cu+2 Zn+2 + Cu0

Pilha de Daniell

(cobre e zinco), foi

um aperfeiçoamento

da pilha de Volta

PILHA DE DANIELL

Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell (1790- 1845) aperfeiçoou a pilha de Volta, tornando-a menos arriscada. Essa nova pilha passou a ser conhecida como Pilha de Daniell.

O INÍCIO: A PILHA DE VOLTA/ CÉLULA GALVÂNICA

A primeira pilha, de 1800 era constituída por discos de cobre e de zinco intercalados com tecido embebido em solução salina (ponte salina/membrana) e assim sucessivamente: disco de prata/ disco de zinco/disco umedecido até formar uma coluna alta, mas que consegue se sustentar; por último, as extremidades da pilha são ligadas com um fio condutor externo. Assim, esse dispositivo recebeu esse nome porque realmente era uma “pilha”, isto é, discos empilhados formando uma coluna.

PILHAS  Pilha de Grove: Zinco em ácido sulfúrico e platina em ácido nítrico.

 Pilha de níquel cádmio: Utilizou um meio alcalino (hidróxido de potássio - KOH) no qual ficavam os eletrodos constituídos de níquel e cádmio.

 Pilhas de lítio e íons de lítio: As primeiras pesquisas utilizando metal lítio nos eletrodos de pilhas foram realizadas em 1912 por G.N. Lewis.

PILHA COMUM As pilhas comuns são a evolução da pilha de Leclanché (inventada em 1866). São geralmente usadas em lanternas, rádios e relógios.

5- Uma vez

monta da, a

pilha é testad

a

4- A pilha, lacrad a, é

coloca da em

um cartu cho

1- Papel separado

r é inserido no corpo de zinco (ânodo)

2- Por dentro, coloca-

se o dióxido

de mangan

ês (catodo

3- No centro

é encaix

ado um

bastão de

carvão

PILHA COMUM  As reações que ocorrem neste tipo de pilha são as seguintes:

Ânodo: Zn(s) Zn²+(aq) + 2e- Cátodo: 2MnO

2 + 2NH4+ 2e - Mn

2O3(s) + H2O

Zn(s) + 2MnO2 + 2NH4 Mn2O3(s) + Zn 2+ H

2O

PILHA DE MERCÚRIO Ânodo: Zn(s) + 2OH -(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-

Cátodo: HgO(s) + H 2O(l) + 2e

- Hg(l) + 2OH-(aq)

Zn(s) + HgO(s) Hg(l)+ ZnO(s)

PILHA ALCALINA

A pilha comum é produto da hidrolise do cloreto de amônio (NH4Cl(aq)), que consiste de um sal formado por uma base fraca e um ácido forte, por isso quando hidrolisa o meio fica ácido

Já na pilha alcalina, esse composto é substituído por uma substância básica, como o hidróxido de potássio (KOH) ou o hidróxido de

sódio (NaOH).

PILHA ALCALINA Células primárias que usam materiais alcalinos no lugar de ácidos como

solução eletrolítica existem desde o início do século XX, graças a descobertas independentes e ao trabalho de Waldemar Jungner e Thomas Edison. No entanto, os créditos da invenção ficaram com Lewis Urry, um pesquisador da empresa responsável pelas baterias EverReady.

ESQUEMA DA PILHA ALCALINA POR DENTRO

PILHA ALCALINA Ânodo: Zn + 2 OH →  ZnO  + H2O + 2e-

Cátodo: 2 MnO2 + H2O + 2e- → Mn 2O3 + 2 OH

_____________________________

Reação global: Zn  + 2 MnO2→  ZnO  + Mn 2O3

PILHA ALCALINA OU COMUM? A pilha com solução básica dura de 5 á 8 vezes mais que a comum, isso se

deve a pincipalmente três consequências do uso do hidróxido de potássio, que é o mais usado como eletrólito :

PILHA ALCALINA OU COMUM? O uso dessa pilha se torna melhor e mais seguro por ainda outro motivo:

eletrólito alcalino impede que ocorram reações quando a pilha não está em uso. Já na pilha ácida, se ela estiver armazenada dentro do aparelho elétrico, acontecerão reações que provocam a corrosão e o vazamento do material em seu interior.

A briga entre marcas de pilha gerou várias brigas no decorrer do tempo,tanto que a marca Rayovac fez um desafio que mostra que a marca tem a mesma duração da líder de mercado de pilhas alcalinas no Brasil a Duracell. Essa briga já foi até o tribunal no qual as marcas entraram na justiça para ser a marca de maior durabilidade no mercado brasileiro.

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