Por que a pilha de limões funciona????

A pilha de limões funciona, por seguir a regra da pilha básica - 2 tipos de metais e um ácido. Na nossa pilha os metais eram o cobre (da moeda de 5 centavos) e o alumínio (clips de papel), e o ácido era o limão.
São necessários dois tipos de metais, pois a pilha funciona a partir do processo de oxido redução, onde um metal tem que ganhar elétrons e o outro perder. Neste caso o cobre sofre redução, ou seja recebe/ganha elétrons, sendo o polo positivo da pilha (cátodo), e o alumínio sofre oxidação, ou seja perde elétrons, sendo assim o polo negativo da pilha. Como os elétrons vão do polo negativo para o positivo, há um movimento ordenado de elétrons, tendo assim uma corrente elétrica. E o ácido é necessário para permitir a passagem de elétrons/íons de um metal ao outro.
São necessários vários limões para a lâmpada acender, pois apenas uma moeda e um clips não formam uma corrente elétrica com voltagem suficiente para acender a lâmpada, porém quando se faz uma ligação em série de limões aumenta-se a voltagem total do circuito- tendo assim "força" suficiente para acender a lâmpada.

Vídeo: Como fazer uma pilha usando limões !!

Como fazer uma pilha usando limões

Nossa equipe pesquisou vários modos de se construir uma pilha, porém o que mais gostamos foi o que utiliza limões.
Para realizar essa experiência precisamos de :

• 3 limões
• 6 moedas de 5 centavos (porque elas são de cobre)
  
• 6 clips de papel (porque são de alumínio)
• Vários pedaços de fio de cobre (aquele utilizado em eletricidade domiciliar)
• Um alicate
• Uma lâmpada de LED

1. Primeiro corte os limões ao meio.
2. Depois desencape os fios de cobre, deixando um lado maior para enrolar a moeda e um menor para enrolar o clips.
3. Agora enrole a moeda no lado maior do fio e o clips no lado menor. Faça isso com 5 moedas e com 5 clips. Em um fio enrole apenas uma moeda e em outro apenas um clips (a extremidade desses fios se ligarão com a lâmpada).
4. Coloque as 6 metades dos limões em um círculo, a ligação dos limões será feita em série, pois assim aumenta a potência da "pilha".
5. Pegue o fio com uma moeda e um clips, e coloque a moeda numa metade de limão e o clips em outra. Cada limão precisa ter um clips e uma moeda.
6. Nas extremidades da "pilha" haverá um limão apenas com uma moeda e outro com apenas um clips. Pegue o fio ligado à moeda e o ligue na parte positiva da lâmpada, pegue o fio ligado ao clips e o ligue na parte negativa da lâmpada.
7. Fazendo isso a lâmpada acende.

obs: Quanto mais limões você utilizar, mais forte será a luz que a lâmpada de LED acenderá.
obs 2: Utilize uma lâmpada de LED, pois ela necessita de menos energia para acender que outros tipos de lâmpadas.

Para fazer essa experiência nos inspiramos em um vídeo do Youtube, o link deste vídeo é: http://www.youtube.com/watch?v=hbuhHO7WrB0

Roteiro de Produção de Vídeo

Nomes dos integrantes: Carolina Savian - nº07___________ Nátali Neumann - nº44_____________ Taise de Quadros - nº55 Série: 2 ano Turma: 2º O	Colégio Dom Bosco Professor orientador: Néris _____________ ______________________________________
Vídeo: Como fazer uma pilha usando limões	Áudio:
Cena 1: Introdução – materiais necessários	Cena 1: Faremos uma pilha utilizando limões, clips, moedas de 5 centavos.
Cena 2: Como desencapar o fio	Cena 2: Você tem que desencapar o fio, sendo um lado menor e o outro lado maior.
Cena 3: Como enrolar a moeda e o clips	Cena 3: No lado maior (desencapado) você deve enrolar a moeda e no menor o clips.
Cena 4: Como fazer a ligação dos limões Cena 5: Acendendo a lâmpada	Pege 6 metades de limão, e coloque em cada uma 1 moeda e 1 clips. Coloque o polo positivo da lâmpada no polo positivo da pilha e o polo negativo da lâmpada no polo negativo da pilha, assim a lâmpada acende.
	O roteiro deve constar no suporte escolhido (blog, site, webfolio, portfólio ou revista) e estará vinculado ao tópico de avaliação - Demonstra cientificidade, clareza e objetividade na construção do vídeo = 15

Resenha Crítica - Pilha

As pilhas geram espontaneamente corrente elétrica e sua invenção nos possibilitou diversos avanços tecnológicos desde sua primeira criação em 1800 pelo físico italiano Alessandro Volta. A larga utilização dela gerou certo interesse por parte do grupo do segundo ano O, do Dom Bosco das Mercês, que a escolheu para estudá-la, durante todo o ano de 2011, em seu projeto interdisciplinar de ciências naturais. Para analisar suas diversas formas de utilização e impactos causados, buscamos em revistas, livros especializados, leis nacionais e perguntamos para professores envolvidos nas matérias. 

Começando pela parte biológica, dá para imaginar os impactos biológicos que o indevido descarte da pilha pode causar. Além de ser muito tóxica, ela demora muito tempo para se degradar, e sua ingestão por animais pode levar a morte. Para evitar tudo isso, há uma lei vigente no Brasil contra o mau destino desses pequenos perigos: não jogar pilhas ou baterias junto com o lixo comum, elas devem ser entregues para pontos de coleta, estabelecimentos que a comercializam, rede de assistência técnica autorizada ou importadoras. Mas não para por aí, depois de serem recebidas elas devem ser armazenadas de forma segregada, obedecidas as normas ambientais e de saúde pública. Tudo isso mostra que seu impacto pode ser muito grande e a população precisa se conscientizar quanto a isso. E um agravante, de acordo com a revista Galileu de Março de 2011, no Brasil, 1,2 bilhão de pilhas circulam por ano, 30% no mercado pirata. Menos de 1% de toda essa montanha do produto é reciclado. Estes geradores de energia elétrica podem ser muito úteis, mas descartá-los com prudência faz com que as próximas gerações possam vir a desfrutar deste conforto também. Para conferir as leis pesquisadas sobre o assunto, acessar este link.  

   O funcionamento de uma pilha é explicado pela química. A eletroquímica estuda as reações de óxido-redução que produzem ou que são produzidas pelas correntes elétricas. Vale lembrar que este sistema eletroquímico é espontâneo, ao contrário da eletrólise. Para começar a se estudar o funcionamento delas, é utilizado o famoso exemplo da “pilha de Daniell”. Placas de metais diferentes são colocados em recipientes separados por uma porcelana porosa (que funciona como uma ponte salina) em uma solução aquosa de MSO4 (M= metal respectivo da placa colocada). A parte positiva (elemento com maior tendência em receber elétrons) será o cátodo, então a negativa (elemento com maior tendência em dar elétrons) será o ânodo, gerando uma corrente de elétrons do ânodo para o cátodo. A medida que esta passagem de elétrons ocorre, a placa do ânodo fica corroída e a massa da placa do cátodo aumenta. E também ocorre a diluição da solução do cátodo, e a concentração da solução do ânodo. Toda esta reação de óxido-redução causa a geração da corrente elétrica, porém, claro, depois de um tempo a voltagem diminui até que para, isso significa que em um termo popular: acabou a bateria. Isto é, a passagem de elétrons parou, pois a placa do ânodo já cedeu todos os elétrons que podia. Neste caso seria necessário recarregar a bateria, ou melhor, inverter o sentido da corrente ao conectar esta pilha a uma tomada, assim as placas voltariam ao estado original (não exatamente original, voltarão mais desorganizadas) e seria possível gerar corrente novamente.  Todo este processo foi e é explicado pela química. As fontes utilizadas para a pesquisa do material anterior foi o livro "Química"  de Usberco e Salvado, localizado neste link, a apostila do Ensino Médio do Dom Bosco de 2005, neste link  e o material de revisão para o vestibular “Matéria-Prima” do Curso Dom Bosco. 

A física e a matemática são responsáveis para descobrir a diferença de potencial da pilha (ou força eletromotriz). Ou seja, calcular o número de Volts (potência), a corrente (i), adicionando resistores pelo caminho da corrente e descobrindo qual a energia deixada em cada um. Para isso, a utilização de fórmulas físicas e cálculos matemáticos são necessários. De acordo com o professor Marcos Roberto, que leciona a disciplina de Matemática, os cálculos são pura matemática, “ela é extremamente necessária para descobrir as propriedades físicas no objeto, pois vai envolver o cálculo em alguma parte”, afirma. Graças a isso as baterias são largamente utilizadas, e sua eficiência é cada vez maior por causa de mais estudos na área e descobertas de melhores materiais. 

Tudo isso mostra que a pilha é a união de diversas matérias, que acabou trazendo um grande avanço tecnológico para a sociedade. Com toda esta pesquisa, temos a base necessária para montar uma pilha e fazê-la funcionar no próximo bimestre. O grupo Carolina Mene Savian, Jennifer Durigan Ganzert, Nátali Friedrich Neumann e Taise Schraier de Quadros do Colégio Dom Bosco Mercês realizou toda esta busca por informações necessárias para o conhecimento do objeto em questão. Agradecimentos especiais aos professores que ajudaram na base de cada disciplina.

2º bimestre – Fase da fundamentação

1. Fundamentação teórica: suporte teórico para o estudo, análise e reflexões, sobre os dados e/ou informações relevantes para o entendimento dos conceitos matemáticos, físicos, químicos e biológicos presentes no experimento cientifico selecionado pelo grupo.
Independentemente do suporte escolhido para o trabalho, o gênero deve ser respeitado na sua construção – resenha crítica das várias obras consultadas (sites) sobre os experimentos.
2. A pesquisa bibliográfica, deverá conter no mínimo 3 fontes, que podem ser artigos da internet, livros e revistas especializadas no assunto.
3. Alimentar o site (ou blog) com a pesquisa.
4. Finalização da etapa em 17/06/2011

Etapas Primeiro Bimestre

- Construção de uma pilha. 

Etapas 1º bimestre:

1.    Apresentação, organização das equipes de trabalho e explicação detalhada do projeto (professor responsável) 

Situação: CONCLUÍDA

2.    Divisão dos grupos de trabalho (equipes até de 4 a 6 integrantes, aceitando-se trabalhos individuais para aqueles que optam por essa condição) - (professor responsável);

 Situação: CONCLUÍDA

 

3.    Seleção do experimento científico (anexo I) – sugerido pelo professor ou outro a critério do grupo. 

Situação: CONCLUÍDA

4.    Pesquisa sobre o experimento selecionado para coleta de dados, informações sobre os conteúdos envolvidos e material necessário para sua realização. Fonte de consulta (bibliografia)

Situação: CONCLUÍDA

5.    Construção de um blog, site, webfólio, portfólio ou revista para compartilhar as informações e dados obtidos (que deve ser alimentado quinzenalmente);

Situação: EM ANDAMENTO (sempre estará em andamento para que as informações no blog sejam renovadas).

Como fazer uma pilha? (2)

Vídeo de como fazer uma pilha:

http://www.youtube.com/watch?v=nBxBLtYsHX4&feature=related

Explicação Química (2)

Fonte: Livro "Química"  de Usberco e Salvador. Editora Saraiva.

Explicação Química (1)

Fonte: Apostila Ensino Médio Dom Bosco de 2005

Pilha ou bateria são processos químicos que produzem transferência de elétrons. Manifestam-se espontaneamente, gerando corrente elétrica. 


Concentração de 1 molar parra as soluções e temperatura de 25C para a pilha.


Funcionamento de uma Pilha: 
O metal de maior pontencial de oxidação tende a perder elétrons. Consequentemente, os elétrons da placa de zinco dirigem-se à placa de cobre pelo fio condutor (corrente elétrica), e os íons formados caem na solução (ZnSO4), tornando-a mais concentrada em Zn++. 
Na outra semicélula, os íons Cu++ dirogem-se à placa de cobre, onde recebem elétrons e sofrem redução. Com isso, a solução (CuSO4) vai tornando-se menos concentrada em íons Cu++ e ocasionando excesso de óns SO4--.
Haverá migração para manter o equilíbrio de íons entre as duas soluções, por meio da porcelana porosa, de cátions Zn++ para a solução de CuSO4, e de SO4-- para a solução de ZnSO4. Esse movimento de íons denomina-se corrente iônica dentro da solução. 
Essa reação dever-se-ia processar até acabar um dos reagentes, ou a placa de zinco ou os íons Cu++ da solução. No entanto, com o passardo tempo, a voltagem da pilha diminui, indicando reação reversível. 
Isso se explica pela diminuição de íons Cu++ na solução de CuSO4, o que implica uma diminuição na tendência do zinco em ceder elétrons. Chegará a um ponto em que o potencial do cobre metálico se igualará ao do zinco, levando à diferença de potencial zero.

Como fazer uma pilha?

Uma pilha, em termos simples, é um cátodo (a ponta positiva), um ânodo (a ponta negativa) e um eletrólito (a parte do meio). O ânodo costuma ser feito de alguma substância capaz de ceder elétrons com facilidade, como o zinco, que cede dois elétrons a cada átomo. O cátodo costuma ser feito de alguma substância que aceite elétrons com facilidade, como o cobre.
O eletrólito lá dentro pode ser um líquido, um gel ou uma pasta. O importante é que contenha íons com carga positiva e negativa que possam fluir quando o ânodo e o cátodo forem ativados. Quando o físico italiano Alessandro Volta fez a primeira pilha, usou cobre no cátodo, zinco no ânodo e u eletrólito de papel mata-borrão com água do mar. O seu nome nos deu a palavra \"volt\", como na bateria de 12 volts dos carros. Se você pensar na eletricidade como se fosse um cano d\'água, o volt mediria a velocidade da água, mas também é preciso um buraco grande por onde fluir, que é medido em \"amperes\".
Pode-se ter voltagem suficiente para deixar o cabelo em pé mas, sem amperager ela só vai provocar uma fagulhinha. No entanto, a eletricidade doméstica, no Brasil, tem 110 ou 220 volts e amperagem suficiente para matar uma pessoa.

VOCÊ VAI PRECISAR DE:
•Dez moedas de cinco centavos - as de cobre.
•Papel de alumínio de cozinha.
•Papel mata-borrão.
•Dois pedaços de fio de cobre (tirados de qualquer fio elétrico).
•Vinagre.
•Sal.
•Tigela.
•Um LED, diodo emissor de luz (você o encontra em lojas de ferragem e de modelismo).
•Fita-crepe.

A moeda de cobre será o cátodo, o papel de alumínio, o ânodo.
Corte o papel alumínio e o papel mata-borrão em círculos, para empilhá-los uns sobre os outros. O papel mata-borrão será encharcado de vinagre, e também servirá para impedir que os metais se toquem; assim, corte os círculos de mata-borrão um pouco maiores do que o papel de alumínio e as moedas.

1- Na tigela, misture o vinagre com um pouco de sal. O vinagre é ácido acético e todos os ácidos podem ser usados como eletrólitos. Na bateria dos carros, usa-se ácido sulfúrico mas não se deve brincar com um produto tão forte. Ele corrói a roupa e queima a pele, ao contrário do vinagre, que você também põe na salada.

O sal de cozinha é cloreto de sódio, combinação de um íon positivo com outro negativo (Na+ e Cl-). No eletrólito, vão se separar e aumentar a sua potência.

2. Embeba os círculos de mata-borrão no eletrólito cheio de íons.

3. Com fita-crepe, prenda uma ponta de fio na parte de baixo de um disco de papel de alumínio. Este é o terminal negativo. Agora, faça a pilha na seguinte seqüência: papel de mata-borrão, moeda, papel de alumínio, mata-borrão, moeda. Cada combinação é uma pilha minúscula, porém para acender um LED você vai precisar de várias. Uma bateria de carro costuma ter seis delas, mas com \"células\" de superfície muito maior. Como regra geral, quanto maior a pilha, mais potência ela tem. (A potência é medida em watts= ampéres x volts).
Todos os íons positivos irão para um terminal e todos os íons negativos para o outro. De fato, você está carregando a sua pilha.

4. Depois de fazer a pilha, prenda o outro fio na moeda de cima com a fita-crepe. Este será o terminal positivo. Agora você pode acender um LED, como na figura abaixo, ou, se tiver pilhas de moedas em quantidade suficiente, até uma lâmpada pequena.

Fonte

Breve História da Pilha

Reportagem da revista Galileu (Março 2011)
 
Médicos, químicos, físicos e engenheiros contrinuíram para que você possa hoje falar ao celular, ouvir música no rádio ou trabalhar no laptop. Como miniusinas portáteis, pilhas e baterias (nada mais que um conjunto de pilhas conectadas entre si) transformam energia química em elétrica. A ciência busca materiais cada vez mais eficientes e menos tóxicos ao meio ambiente. Conheça essa eletrizante história.

1786
O médico italiano Luigi Galvani amarrou um fio de cobre no nervo espinal de uma rã morta: toda vez que o fio e o pé da rã tocavam um disco de ferro,as perninhas dela se contraiam. Ele achou que se tratava de um tipo de impulso elétrico pós-morte.

1800
Sem uso de tecido animal, o físico italiano Alessandro Volta constrói a primeira pilha. Discos de cobre e de zinco entremeados por feltro embebido em ácido acético geravam uma corrente elétrica.

1801
Napoleão Bonaparte assiste à demostração dos experimentos de Volta e o congratula com o título de conde. Mais tarde, outra homenagem: a unidade de potencial elétrico ganha o nome de Volt.

1802
O químico inglês William Cruickshank desenvolve a primeira bateria à base de zinco e cobre capaz de gerar energia em massa. Primeiro passo para ser comercializada.

1836
O inglês John Frederic Daniell cria uma pilha com uma placa de zinco imersa em ácido sulfúrico e outra de cobre em sulfato de cobre. Eram usadas para fazer funcionar os telégrafos.

1866
O engenheiro francês George Leclanché cria uma pilha de zinco e carbono em uma solução líquida. O alemão Carl Gassner, 20 anos depois, a substitui por uma pasta úmida.

1899
 A primeira pilha recarregável de níquel-cádmio doi inventada pelo sueco Waldemar Jungner. Muita pesquisa se acumulou até as baterias recarregáveis usadas hoje nos celulares e laptops.

1901
De olho nos automóveis, de que era fã, Thomas Edison inventou (também!) as baterias alcalinas, com hidróxido de potássio e zinco poroso. Depois, o motor a gasolina o superou, mas o invento iluminou trens, barcos e minas.


Segunda Guerra Mundial (1939-1945)
Samuel Ruben, fundador da Duracell, desenvolve a pilha de mercúrio, adaptável ao clima quente dos países da África do Norte e do Pacífico Sul, onde as de zinco-carbono não resistiam.

1960
O canadense Lewis Urry miniaturizou o invento de Edison e criou a primeira pilha alcalina, uma Energizer, para uso em equipamentos que precisara de descargas de energia rápidas, fortes e de longa duração, como brinquedos e câmeras fotográficas digitais.

Anos 70
Fez história, no Brasil, o slogan "Ray-o-vac... As amarelinhas!". Controle remoto, relógio de parede e rádio portátil levavam as pilhas que o Pelé indicava - amarelas, como a camiseta da seleção brasileira de futebol.

1973
Um coelhinho rosa de pelúcia surge, pela primeira vez, tocando o seu tambor, em um anúncio nos Estados Unidos. O mascote das pilhas alcalinas de alto desempenho da marca rodou o mundo.

2000
O Conselho do Meio Ambiente determina que pilhas usadas sejam recolhidas por comerciantes. Mas só 1% das usadas são recicladas.

2011
A empresa brasileira C3 Tech lança, durante a Campus Party Brasil, o carregador para celulares Charger Ecco, movido a energia solar. Lançado em 2005, o carregadot Solio também carrega pilhas usando luz do sol.

- No Brasil, 1,2 bilhão de pilhas circulam por ano, 30% no mercado pirata. Menos de 1% de toda essa montanha do produto é reciclado.

Assunto escolhido

- Construção de uma pilha. 

Etapas 1º bimestre:

1.    Apresentação, organização das equipes de trabalho e explicação detalhada do projeto (professor responsável) 

Situação: CONCLUÍDA

2.    Divisão dos grupos de trabalho (equipes até de 4 a 6 integrantes, aceitando-se trabalhos individuais para aqueles que optam por essa condição) - (professor responsável);

 Situação: CONCLUÍDA

 

3.    Seleção do experimento científico (anexo I) – sugerido pelo professor ou outro a critério do grupo. 

Situação: CONCLUÍDA

4.    Pesquisa sobre o experimento selecionado para coleta de dados, informações sobre os conteúdos envolvidos e material necessário para sua realização. Fonte de consulta (bibliografia)

Situação: EM ANDAMENTO

5.    Construção de um blog, site, webfólio, portfólio ou revista para compartilhar as informações e dados obtidos (que deve ser alimentado quinzenalmente);

Situação: EM ANDAMENTO (sempre estará em andamento para que as informações no blog sejam renovadas).

6.    Finalização da etapa em  06/abril/2011