Introdução

As pilhas comerciais a que hoje temos acesso foram resultado de várias investigações que, certamente, terão tido início com recurso a materiais simples, de uso comum.

Como tal, com o objectivo de pôr em prática os conhecimentos obtidos nas aulas sobre reacções electroquímicas (reacções que nos permitem obter energia eléctrica a partir da ocorrência de reacções químicas), foi-nos proposta, enquanto actividade de projecto, a montagem de uma pilha electroquímica com tensão específica, recorrendo o mais possível a materiais de uso comum e fácil acesso.

Para isso, iniciou-se o trabalho com a pesquisa de várias montagens possíveis e, depois de apurar o material disponível, efectuaram-se várias tentativas, até se obter uma pilha com tensão específica (entre 0,5 e 1,5 V), que fosse inclusivamente capaz de acender um LED.

Assim, em seguida, são apresentadas as pilhas que foram alvo de pesquisa pelo nosso grupo, o procedimento seguido na montagem da pilha mais bem sucedida (adaptação da “pilha de Daniell”), a descrição das observações efectuadas e uma reflexão crítica sobre o trabalho, em que se destacam as principais dificuldades registadas e o modo como se superaram.

Montagens de pilhas electroquímicas

Entre as montagens de pilhas electroquímicas pesquisadas, destacaram-se:

Apesar de algumas tentativas de construir a pilha de limão e a de batata, todas se revelaram fracassadas, essencialmente por o material de que o grupo dispunha não ser o mais indicado.           

Após essas falhas, acabamos por executar o procedimento indicado para a montagem da última pilha, baseada nos princípios da pilha de Daniell, usando materiais disponíveis no laboratório da escola mas que são, todos eles, de uso bastante comum, como é o caso do sulfato de cobre e o sulfato de zinco, compostos usados para sulfatar, na agricultura (disponíveis em qualquer drogaria).

Construção da “pilha de Daniell”

Análise teórica

Começaremos por fazer a análise teórica da pilha que construímos. Esquematizando:

Esta pilha funciona com base numa reacção de oxidação-redução, traduzida pela equação:

· pares redox são: Zn2+/Zn e Cu2+/Cu

· Zn  sofre oxidação (redutor), é o ânodo, eléctrodo negativo

· Cu sofre redução (oxidante), é o cátodo, eléctrodo positivo

· O sulfato de zinco (ZnSO4 (aq)) e o sulfato de cobre (CuSO4 (aq) ) são electrólitos

· Ligam-se os eléctrodos por um fio condutor (de cobre), encaminhador de electrões, no qual se vai detectar a existência de uma corrente eléctrica

· Ligam-se as soluções electrólitas por uma ponte salina, neste caso, algodão embebido em NaCl em solução aquosa, que garante a troca de iões de forma a manter a electroneutralidade das soluções e continuação da reacção electroquímica (deslocação de iões Cl-  para a semi-pilha do ânodo e de iões para o Na+ para a semi-pilha do cátodo) 

Note-se que: Para aumentar a tensão obtida, montaram-se várias semi-pilhas em série, mas sempre com base nos mesmos princípios.

Cálculo teórico da E0  da pilha

Montagem          

Material utilizado:

. placa de zinco 

. placa de cobre

. gobelés

. sulfato de zinco

. sulfato de cobre

. algodão

. NaCl

. água

. vareta de vidro

. crocodilos

. LEDS

. voltímetro

. espátulas

Procedimento:

1) Dissolve-se  …g de sulfato de cobre em água e faz-se o mesmo               

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