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.
quinta-feira, 31 de março de 2011
sábado, 26 de março de 2011
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
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
quinta-feira, 17 de março de 2011
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.
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.
quinta-feira, 10 de março de 2011
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
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